非均勻進流下噴水推進效率的研究.pdf

1、噴水推進器是船舶噴水推進的動力裝置，主要過流部件包括噴水推進泵、進水流道、噴嘴和倒車斗。理論研究表明噴水推進器的推進效率在53％～63％之間，但是經市場調研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有產品的實測效率普遍偏低，平均效率只有40％。針對此現(xiàn)象，本文選取江蘇某企業(yè)一款型號為SDPM-450的噴水推進器作為研究對象，深入分析噴水推進器低效的原因，探求提升噴水推進效率的最佳途徑，并從設計和結構的角度提出優(yōu)化方案。主要的研究工作如下:
　　1.理論研究噴水推進

2、系統(tǒng)的能量分配情況，闡述了航速比、伴流系數(shù)、進水流道損失系數(shù)與推進效率之間的關系。立足于推進效率，求解驗證了最佳工況點的判別式，確立了以噴嘴直徑和伴流系數(shù)為關鍵變量的高效參數(shù)選取辦法。
　　2.仿真研究噴水推進器能量損失模型，確定進水流道和噴水推進泵為主要損失部件，非均勻進流是噴水推進低效的根本原因?？紤]船底邊界層，運行正則化螺旋度法分析進水流道內部渦的演變過程，認定不穩(wěn)定二次渦的形成和耗散是其內部水力損失的主要原因。立足于非均勻

3、進流，三維描述泵進流速度場的圓周、軸向和徑向分量，著重分析了各分量對進流下噴水推進泵性能的影響，確立了以進口預旋和環(huán)量為關鍵因素的噴水推進泵三元設計方法。
　　3.圍繞進水流道的結構，運用正則化螺旋度法闡述了非均勻進流場形成的原因。選取關鍵因素驅動軸作為突破口，著重探討軸徑、轉速與不均勻性的關系，推測軸徑為零時均勻性最佳。
　　4.摒棄驅動軸，提出了一種無軸式結構?；趦炔苛鲃釉\斷，辯證的分析了無軸式噴推進泵和進水流道的水力