【摘 要】
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本论文综合利用现有推进系统的优点,提出一种新型无梢涡泵喷推进器。针对所设计的泵喷推进系统,本文对其进行了水动力性能及声振耦合特性的分析研究,并与传统有间隙泵喷推进器进行比较。结果表明,新型泵喷推进器水动力性能及声振耦合响应效果均优于传统泵喷推进器。本论文主要研究内容包括:（1）对新型高效低噪声泵喷推进器进行总体构型设计,该新型推进器基于传统轴系驱动方式,其结构优势在于转子带叶冠端环,消除了转子叶梢
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本论文综合利用现有推进系统的优点,提出一种新型无梢涡泵喷推进器。针对所设计的泵喷推进系统,本文对其进行了水动力性能及声振耦合特性的分析研究,并与传统有间隙泵喷推进器进行比较。结果表明,新型泵喷推进器水动力性能及声振耦合响应效果均优于传统泵喷推进器。本论文主要研究内容包括:（1）对新型高效低噪声泵喷推进器进行总体构型设计,该新型推进器基于传统轴系驱动方式,其结构优势在于转子带叶冠端环,消除了转子叶梢间隙和梢涡,通过水润滑和弹性支撑设计等方式降低叶冠阻力矩并吸收转子的振动。在保证较高的推进器效率的同时,降低流体激励源特征和强度,提高空化起始航速,减小泵喷结构的动静部件之间的耦合振动与噪声。（2）利用数值模拟对设计的泵喷推进器水动力特性进行分析。通过基于大涡模拟（LES）的计算流体力学（CFD）仿真计算,得到了推进器的非稳态流场,对其进行水动力性能、流动特性及关键结构表面的脉动压力分析。（3）建立泵喷推进器水下结构声振耦合系统的有限元/边界元模型,分析结构的水下固有特性及单位激励下结构的振动位移响应和声辐射特性,为后续实际流体激励下的声振耦合响应分析提供理论支撑。（4）从结构振动辐射声和流体辐射声两方面分别对设计的泵喷推进器进行了声辐射的分析研究。结构振动辐射声方面,在单位激励特性分析的基础上,将CFD计算得到的流体载荷作为推进器声振耦合分析的激励源,获得流体激励下结构振动引起的声振耦合响应。流噪声方面,设置远场监测点,采用FW-H模型计算流体产生的辐射噪声。同时,本文还讨论了不同进速系数对于新型/传统泵喷推进器水动力性能和声振耦合响应的影响。本文所进行的仿真分析可以为典型结构泵喷推进器的减振降噪设计提供一定的依据。
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