微型噴泵水力性能優(yōu)化與運(yùn)行工況高效匹配研究.pdf

1、微型噴水推進(jìn)泵是布置在水下滑翔機(jī)尾翼上為其提供輔助推力的設(shè)備，作為水下滑翔機(jī)中的核心動力部件同時也是主要耗能部件，依靠內(nèi)置電池或燃料來提供能量。而噴水推進(jìn)泵的能耗大小和振動強(qiáng)弱將會對滑翔機(jī)的續(xù)航時間以及隱蔽性作業(yè)產(chǎn)生重大影響，因此針對噴水推進(jìn)泵水力性能優(yōu)化以及運(yùn)行穩(wěn)定性的研究對中國國防基礎(chǔ)建設(shè)具有重要意義。
　　本文結(jié)合理論分析、數(shù)值模擬以及模型試驗(yàn)對微型噴水推進(jìn)泵進(jìn)行了研究。通過改變?nèi)~輪葉片翼型結(jié)構(gòu)獲得不同方案葉輪的水力模型，經(jīng)

2、網(wǎng)格無關(guān)性分析選取合適的網(wǎng)格數(shù)量，對噴水推進(jìn)泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算，并將噴泵置于水槽中對其敞口運(yùn)行工況進(jìn)行了求解;對比分析了不同方案噴泵的水力性能、葉輪內(nèi)部壓力脈動情況以及內(nèi)部流動狀態(tài)，并對噴口直徑與敞口運(yùn)行工況之間的關(guān)系進(jìn)行了研究;針對微型噴水推進(jìn)泵揚(yáng)程較低的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適用于微型噴水推進(jìn)泵的水力性能試驗(yàn)方案并進(jìn)行了模型試驗(yàn)。基于以上工作內(nèi)容，本文得到了如下結(jié)論:
　　(1)當(dāng)葉片翼型最大厚度處到其前緣的距離與翼型弦長的比值為

3、0.8時，噴泵高效區(qū)最廣，水力性能較好;葉片翼形最厚處靠近后緣時，會使葉片出口邊附近的葉片載荷增大。
　　(2)葉輪內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)處的壓力脈動與翼型結(jié)構(gòu)有很大關(guān)聯(lián)，葉輪進(jìn)口監(jiān)測點(diǎn)處壓力脈動程度遠(yuǎn)大于葉片表面和葉輪出口監(jiān)測點(diǎn)處，當(dāng)翼形最大厚度處靠近其前、后緣時，葉輪進(jìn)口監(jiān)測點(diǎn)主頻幅值有所降低。
　　(3)噴泵在實(shí)際敞口運(yùn)行時偏向大流量工況，改變噴口直徑能有效調(diào)節(jié)噴泵敞口運(yùn)行工況，當(dāng)噴口直徑為76mm時，噴泵的實(shí)際敞口運(yùn)行工況與其設(shè)