微型噴泵水力性能優(yōu)化與運行工況高效匹配研究.pdf

1、微型噴水推進泵是布置在水下滑翔機尾翼上為其提供輔助推力的設備，作為水下滑翔機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。而噴水推進泵的能耗大小和振動強弱將會對滑翔機的續(xù)航時間以及隱蔽性作業(yè)產(chǎn)生重大影響，因此針對噴水推進泵水力性能優(yōu)化以及運行穩(wěn)定性的研究對中國國防基礎(chǔ)建設具有重要意義。
　　本文結(jié)合理論分析、數(shù)值模擬以及模型試驗對微型噴水推進泵進行了研究。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，對噴水推進泵進行穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算，并將噴泵置于水槽中對其敞口運行工況進行了求解;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行工況之間的關(guān)系進行了研究;針對微型噴水推進泵揚程較低的特點，設計適用于微型噴水推進泵的水力性能試驗方案并進行了模型試驗?；谝陨瞎ぷ鲀?nèi)容，本文得到了如下結(jié)論:
　　(1)當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)測點處的壓力脈動與翼型結(jié)構(gòu)有很大關(guān)聯(lián)，葉輪進口監(jiān)測點處壓力脈動程度遠大于葉片表面和葉輪出口監(jiān)測點處，當翼形最大厚度處靠近其前、后緣時，葉輪進口監(jiān)測點主頻幅值有所降低。
　　(3)噴泵在實際敞口運行時偏向大流量工況，改變噴口直徑能有效調(diào)節(jié)噴泵敞口運行工況，當噴口直徑為76mm時，噴泵的實際敞口運行工況與其設