噴水推進(jìn)泵抗汽蝕技術(shù)及葉型優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、噴水推進(jìn)是一種特殊的船舶推進(jìn)方式，它是利用推進(jìn)泵噴出水流的反作用力推動(dòng)船舶前進(jìn)。作為噴水推進(jìn)的關(guān)鍵部件噴水推進(jìn)泵很容易進(jìn)入汽蝕工作區(qū)域，當(dāng)噴泵進(jìn)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(huì)導(dǎo)致泵的葉輪、導(dǎo)葉體和流道的表面金屬剝蝕。因此，對(duì)于噴水推進(jìn)泵的抗汽蝕技術(shù)研究顯得尤為重要。本文通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)噴水推進(jìn)泵葉輪翼型以及水泵各部件結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到提高水泵抗汽蝕技術(shù)的目的。
　　 本文利用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言(Fortran)

2、對(duì)于噴水推進(jìn)泵進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用的是奇點(diǎn)分布法對(duì)噴水泵的葉輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，把結(jié)果作為初始條件應(yīng)用于葉輪機(jī)械的雙流面的準(zhǔn)三維方法設(shè)計(jì)，通過(guò)迭代計(jì)算設(shè)計(jì)出軸流泵的葉輪。程序中以水泵效率、揚(yáng)程和汽蝕比轉(zhuǎn)速為多目標(biāo)優(yōu)化手段，借助流場(chǎng)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(jì)結(jié)果。
　　 本文在噴水推進(jìn)泵程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，利用ProE商業(yè)軟件，實(shí)現(xiàn)葉型三維實(shí)體造型的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的轉(zhuǎn)換，并利用Gambit軟

3、件對(duì)其進(jìn)行模型處理，劃分網(wǎng)格。通過(guò)對(duì)于程序設(shè)計(jì)的噴水推進(jìn)泵模型的CFD流場(chǎng)計(jì)算，分析水泵內(nèi)部三維流場(chǎng)和性能參數(shù)尤其是動(dòng)葉葉輪的汽蝕程度，找到影響噴水推進(jìn)泵汽蝕產(chǎn)生的關(guān)鍵部件，分析各部件對(duì)汽蝕產(chǎn)生和變化規(guī)律的影響程度，通過(guò)設(shè)計(jì)的噴水軸流泵的程序，優(yōu)化水泵各部件及葉輪設(shè)計(jì)參數(shù)，得到多組不同的水泵模型，進(jìn)行循環(huán)校正計(jì)算。通過(guò)大量CFD計(jì)算結(jié)果對(duì)比，總結(jié)出噴水推進(jìn)泵最優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)律，依據(jù)軸流式水泵的通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)程序設(shè)計(jì)的水泵模型進(jìn)行了加工圖紙?jiān)O(shè)