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原文传递钠水反应喷水发动机的基础研究

论文题名：	钠水反应喷水发动机的基础研究
关键词：	舰船工程;钠水反应喷水发动机;气体推进;喷水推进系统;数值模拟
摘要：	由于传统的泵压喷水推进需要外加动力源以及存在原理结构上的制约，难以适应未来高速舰船及潜艇等的推进需要。而以水反应金属燃料为基础的新一代喷射推进系统既是动力源又是推进器，没有转动件，利用水为工作介质，代表着未来高速、安静、环保的舰船等推进技术的发展方向。因此我们有必要积极开拓新思路，应用新原理、新结构，去探索研究一种体积重量小、结构简单、效率高的新概念发动机。本文在对国内外的研究现状和发展方向研究的基础上，对水反应金属燃料、喷水推动装置的结构进行分析和融合创新，提出了一种基于喷水推动技术的新概念钠水反应喷水推进系统的设计方案，并进行了一些前期的基础性探索研究，具体研究内容有：对钠水反应喷水发动机进行了总体方案设计、工作原理分析、热力计算和性能分析等概念性研究。初步分析表明，钠水反应喷水发动机是一种利用新型高能量低密度燃料的结构简单的喷水推进系统，该发动机在能量密度、效率和结构方面较传统的泵压喷水推进有独特的优点，有望克服现有喷水推进装置结构复杂，噪声大，需要耗氧的不足，可用于长期在水下工作的潜艇以及要求结构简单、快速的鱼雷、舰船等海上交通工具。反应室内推进器的动力源气压是钠水反应喷水发动机的核心技术，本文从理论分析和数值模拟两方面进行了对比研究。通过伯努力方程、能量方程等推导出来气动喷水发动机的关键参数方程，利用流体分析软件fluent对其进行了数值模拟，为钠水反应喷水发动机的设计分析奠定了理论基础。通过数值模拟研究，还详细了解了反应室压力流场和速度流场，为进行后续研究提供了依据。本文的研究工作表明，这种新概念发动机可以通过采用结构简单的集动力源与推进器于一体的反应室结构，应用气体推进技术而获得良好的推力和效率，对钠水反应喷水发动机的进一步研究将起到积极的促进作用。
作者：	吕浩福
专业：	机械制造及自动化
导师：	王云
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南昌航空大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文