对转推进泵转子干涉特性研究及水动力优化设计

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ad5260
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高速推进是现代水下航行体和船舶推进技术发展的一个重要方向,而航速的提升对推进系统各方面性能提出了更高的要求,传统螺旋桨型推进器应用于高速推进时常常遭遇噪声过大、空泡、效率衰减等问题。推进泵作为一种推进效率高、空化性能好、噪声低的推进形式,已大量运用于各类高性能水下航行体和船舶,尤其在高速航行时相比螺旋桨其性能优势非常显著。然而,当航速进一步提高,推进泵因叶片载荷加重仍会遭遇空化、流动不稳定及噪声振动性能恶化等问题。面向这些问题,将对转技术引入推进泵的设计,能够在充分利用推进泵优势的基础上更大程度地提升推进器的能量密度、声学性能。对转推进泵技术虽然在船舶高速推进方面具有很大优势,但其水动力设计、结构设计等相关技术仍未成熟。为充分理解对转推进泵特性、进一步推进其应用,本课题围绕对转推进泵的水动力设计与转子干涉特性研究展开,首先,进行对转推进泵的水动力设计,分析了对转推进泵的内流特性与损失机理;并且,面向对转推进泵的动-动干涉抑制,研究了对转叶轮翼型厚度分布、骨线几何等关键特性参数与对转推进泵压力脉动、激振力特性的关系;最后,开展了对转推进泵的实验系统设计,为水下航行体及船舶的高速推进提供一定的理论与技术支撑。论文的基本内容如下:  (1)验证了对转推进泵的定常和非定常CFD数值模拟方法。面向对转推进泵水动力性能、压力脉动特性与内流场结构研究,对边界层网格与湍流模型、采样时长与时间步长、出入口边界条件等进行了分析。并借助相关实验数据验证了该数值模拟方案的可靠性。  (2)面向某航行体性能并综合考虑到实验系统能力,确定了主要设计参数,开展了对转推进泵的水动力设计。研究了关键的骨线几何特征与叶片载荷分布、空化性能的关系,在保证总载荷不变的前提下,通过载荷分布优化实现叶片低压区压力的提升,显著提高了泵的空化性能。从而达到兼顾水动力性能与空化性能的对转推进泵设计要求。  (3)从叶片翼型优化设计出发,研究了基于厚度分布和骨线几何优化的对转推进泵动-动干涉抑制方法。分析了不同翼型厚度分布模型和骨线模型的对转推进泵内部流场结构、压力脉动特性和径向激振力特性。研究结果表明对转推进泵的压力脉动主要是由转子旋转引起的流场不均匀性导致,而径向力主要来自前后转子的干涉。将翼型最大厚度位置适当后移可以提高对旋转子干涉区域的流场均匀性,降低压力脉动强度,并能减小转子的径向激振力;将前转子叶片后部的β角适当减小能使前转子出流分布更为均匀,从而使后转子的压力脉动和径向力显著下降。  (4)为进一步验证对转推进泵技术,最后进行了对转推进泵机械结构与循环管路实验台的设计。主要包括实验系统机械结构设计和测量系统设计两个方面,形成了一套详尽的设计方案,为后续对转型推进技术的进一步研究提供支撑条件。
其他文献
该研究利用胚芽乳杆菌6009(Lactobacillus plantarum)制得的酸麦汁,在35℃浸泡干麦芽,一定时间后干燥.成品酸麦芽含酸1.5﹪-2.5﹪(以乳酸计).用该酸麦芽代替其它调酸方法调节糖化醪的
本文通过对荣华二采区10
期刊
活动主题:传承创新、合作共赢,时间2014年10月25日-11月2日,主办单位:中国花卉协会,承办单位:中国花卉协会盆景分会(筹)江苏省如皋市人民政府,协办单位:江苏省农业委员会,江
近年来,整体齿轮增速式离心压缩机在全球范围内迅猛发展。与此同时,我国对这种型号的压缩机需求量也很大,并广泛应用于石油、化工、冶金、制药等各个领域中。目前,虽然国内能
潜水泵是一种通用机械,属量大面广产品,具有广阔的应用前景。但是目前市场上的潜水泵机组效率还不够高,还有很大的提升空间。潜水泵叶轮和导流器的适配性研究在设计和生产上具有一定的应用价值,不但可以通过模拟结果改进设计参数,还可通过相同的导流器与不同的叶轮组合生产出性能不同的潜水泵,适应市场需求,具有较大的科研和经济意义。本课题运用CFD数值模拟技术对潜水泵全流道进行数值模拟与性能预测。主要内容如下:首先
在上跨菏泽火车站的立交桥施工中,主跨为2×119m的斜拉桥采用转体法施工,并取得了成功.对跨越既有铁路线的桥梁使用转体法施工便于操作,优势明显.论文重点介绍跨线斜拉桥转体
本文以不同发育形态(完整植株、愈伤组织、悬浮细胞)的植物为研究对象,研究不同浓度的两种寡糖对植物生长过程中相关生理活性的影响,初步探索寡糖对植物的生长调节和部分抗逆
面对能源的缺乏与环境的恶化,人们越来越关注一种新型的能源利用方式—地源热泵技术。地源热泵技术以其良好的节能性和优异的环保性能,近几年在国内外受到了越来越多的关注,特别
本文以热力学第一定律为基础,根据火电机组热经济性分析的统一物理模型和数学模型,建立了火电机组辅助汽水流量、加热器上、下端差和抽汽压损的耗差分析模型;并通过分析凝汽器端差变化对机组其它运行参数的影响,建立了凝汽器端差的耗差分析模型;最后以火电机组热经济性分析统一物理模型中的小汽轮机为研究对象,初步建立了汽轮机汽缸效率的耗差分析模型。通过实例计算,验证了上述各模型的正确性。为火电机组的热经济性分析提供
单一密码动态变化  首先为自己的手机安装一款名为“Screen Lock”的应用(下载地址:http://dwz.cn/2AH0lF),第一次运行该应用后可以看到它提供了三种不同的锁屏密码类型(图1)。不过由于“PIN Only”这种类型密码相对固定,所以我们这里推荐使用另外的两种。  其中,“PIN+Time”这种方式就可以在单一密码的基础上加上随时间而动态变化的特性。当用户选择这种方式后,首先