船用高速混流泵進(jìn)水流道優(yōu)化與推進(jìn)性能研究.pdf

1、噴水推進(jìn)是不同于傳統(tǒng)螺旋槳推進(jìn)的推進(jìn)方式。噴水推進(jìn)裝置在高性能船舶上被廣泛的應(yīng)用，它具備靈活的操縱性，高效的推進(jìn)效率，抗空泡能力強(qiáng)，附體阻力小等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文基于噴水推進(jìn)器模型，對(duì)進(jìn)水流道進(jìn)行多參數(shù)方案設(shè)計(jì)及優(yōu)選，利用CFD軟件FLUENT對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)水流道進(jìn)行數(shù)值模擬，并對(duì)噴水推進(jìn)系統(tǒng)中的流場(chǎng)和推進(jìn)性能進(jìn)行計(jì)算。
　　本文完成了噴水推進(jìn)器進(jìn)水流道多參數(shù)方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化?；谕七M(jìn)器進(jìn)水流道，通過(guò)改變流道傾角、調(diào)整流道唇角半

2、徑和形狀、改變背部斜坡的半徑、調(diào)整進(jìn)水口形狀四個(gè)方面對(duì)進(jìn)水流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。調(diào)整流道的傾角α=20°，α=22°，α=24°，α=25°，α=26°，α=28°，α=30°，α=32°，α=35°，9種流道傾角方案設(shè)計(jì)，對(duì)進(jìn)水流道的傾角進(jìn)行優(yōu)選；調(diào)整唇部的半徑和唇部的形狀對(duì)進(jìn)水流道的唇部進(jìn)行方案優(yōu)選，調(diào)整圓弧唇角和拋物線(xiàn)唇角的唇部半徑分別為0mm，1mm，3mm，10mm，20mm，30mm，40mm，50mm的15種唇角優(yōu)選方案，經(jīng)過(guò)

3、數(shù)值模擬和結(jié)果分析，選擇最優(yōu)唇角半徑和唇部形狀；調(diào)整斜坡的半徑分別是800mm,900mm,950mm,1000mm,1050mm,1100mm,1200mm，7種方案設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)水流道的斜坡進(jìn)行方案優(yōu)選；調(diào)整流道的進(jìn)水口形狀，對(duì)流道的進(jìn)水口形狀進(jìn)行4種方案設(shè)計(jì)，優(yōu)選最佳進(jìn)水口形狀。各種方案確定后，建立三維實(shí)體模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，通過(guò)分析進(jìn)水流道的效率，流道出流口的加權(quán)平均角，出流均勻程度，速度云圖，壓力云圖，唇部駐點(diǎn)位置等優(yōu)選流動(dòng)性能優(yōu)越的

4、進(jìn)水流道，保證進(jìn)水流道內(nèi)部的最小壓力大于空化的臨界值，從而優(yōu)選出流道出流均勻，流動(dòng)損失小的進(jìn)水流道。
　　本文完成了噴水推進(jìn)系統(tǒng)流場(chǎng)及推進(jìn)性能計(jì)算。對(duì)整體噴水推進(jìn)系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速n為3300r/min，3800r/min，4300r/min，5300r/min，5800r/min，6300r/min，不同航速vs為靜水中，10knot，20knot，25knot，30knot，35knot，40knot，45knot，13種工況下進(jìn)