噴水推進泵抗汽蝕技術(shù)及葉型優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、噴水推進是一種特殊的船舶推進方式，它是利用推進泵噴出水流的反作用力推動船舶前進。作為噴水推進的關(guān)鍵部件噴水推進泵很容易進入汽蝕工作區(qū)域，當(dāng)噴泵進入汽蝕區(qū)后，不僅泵的推力減小、效率下降、噪聲(水聲)增大，而且會導(dǎo)致泵的葉輪、導(dǎo)葉體和流道的表面金屬剝蝕。因此，對于噴水推進泵的抗汽蝕技術(shù)研究顯得尤為重要。本文通過優(yōu)化改進噴水推進泵葉輪翼型以及水泵各部件結(jié)構(gòu)來達到提高水泵抗汽蝕技術(shù)的目的。
　　 本文利用計算機編程語言(Fortran)

2、對于噴水推進泵進行程序設(shè)計。設(shè)計采用的是奇點分布法對噴水泵的葉輪機構(gòu)進行初步設(shè)計，把結(jié)果作為初始條件應(yīng)用于葉輪機械的雙流面的準三維方法設(shè)計，通過迭代計算設(shè)計出軸流泵的葉輪。程序中以水泵效率、揚程和汽蝕比轉(zhuǎn)速為多目標優(yōu)化手段，借助流場求解中的優(yōu)化迭代技術(shù)獲得了具有良好通流性能并滿足幾何約束的葉型設(shè)計結(jié)果。
　　 本文在噴水推進泵程序設(shè)計基礎(chǔ)上，利用ProE商業(yè)軟件，實現(xiàn)葉型三維實體造型的數(shù)字化設(shè)計與制造的轉(zhuǎn)換，并利用Gambit軟

3、件對其進行模型處理，劃分網(wǎng)格。通過對于程序設(shè)計的噴水推進泵模型的CFD流場計算，分析水泵內(nèi)部三維流場和性能參數(shù)尤其是動葉葉輪的汽蝕程度，找到影響噴水推進泵汽蝕產(chǎn)生的關(guān)鍵部件，分析各部件對汽蝕產(chǎn)生和變化規(guī)律的影響程度，通過設(shè)計的噴水軸流泵的程序，優(yōu)化水泵各部件及葉輪設(shè)計參數(shù)，得到多組不同的水泵模型，進行循環(huán)校正計算。通過大量CFD計算結(jié)果對比，總結(jié)出噴水推進泵最優(yōu)化設(shè)計規(guī)律，依據(jù)軸流式水泵的通用設(shè)計標準對程序設(shè)計的水泵模型進行了加工圖紙設(shè)