液氧離心泵水力設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、液氧泵的研制任務(wù)就是設(shè)計(jì)一臺(tái)高效率的液氧離心泵。以該泵為核心設(shè)備的地面液氧加注系統(tǒng),能夠?qū)⒁貉鯊牡孛娓咂焚|(zhì)地泵送至長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭上的液氧貯箱。
　　本文研究了一種在國(guó)內(nèi)航天地面加注系統(tǒng)從未有過(guò)的,與全流道全三維流場(chǎng)的水力數(shù)值計(jì)算方法相結(jié)合的,“反-正-反”迭代耦合的新型水力設(shè)計(jì)方法,來(lái)設(shè)計(jì)確定液氧泵的水力參數(shù)。通過(guò)本文研究的新型水力設(shè)計(jì)方法研制出來(lái)的液氧離心泵,經(jīng)發(fā)射場(chǎng)試驗(yàn)證明,其水力性能不僅完全滿足地面液氧加注系統(tǒng)的要求,并且

2、泵效率較高。
　　這種迭代耦合新型水力設(shè)計(jì)方法的具體研究?jī)?nèi)容為:先采用“反問(wèn)題”設(shè)計(jì),根據(jù)該液氧泵研制任務(wù)的參數(shù)特點(diǎn)——低比速離心泵,選擇適合于該具體工況低比速液氧離心泵的一維水力方法。再進(jìn)行“正問(wèn)題”計(jì)算,本文采用的是全流道全三維流場(chǎng)的CFD數(shù)值計(jì)算方法,通過(guò)正確選擇適合該類(lèi)泵的計(jì)算模型和正確設(shè)置各項(xiàng)參數(shù),該全流道全三維流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算收斂,并提供了一種直觀形象的流場(chǎng)形態(tài),數(shù)值計(jì)算結(jié)果反應(yīng)了泵內(nèi)水力的真實(shí)情況、揭示出泵內(nèi)液流運(yùn)動(dòng)的

3、規(guī)律、并能在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)階段分析發(fā)現(xiàn)泵水力設(shè)計(jì)的問(wèn)題和不足?！罢龁?wèn)題”計(jì)算發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,再通過(guò)“反問(wèn)題”修改設(shè)計(jì),“正問(wèn)題”再次計(jì)算及分析。就這樣多次迭代耦合地反復(fù)修改水力設(shè)計(jì),直至最終計(jì)算結(jié)果顯示,流場(chǎng)已最優(yōu)化。
　　通過(guò)這種新型水力設(shè)計(jì)方法的研究效果證實(shí),該方法可以在設(shè)計(jì)階段即實(shí)現(xiàn)對(duì)泵性能的評(píng)價(jià),從而設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的離心泵,并大幅縮短研制周期和費(fèi)用。研究出的這種實(shí)用有效的新型水力設(shè)計(jì)方法,將對(duì)提高今后的國(guó)內(nèi)航天加注等用泵的研制水平起