面向萬米深海高壓高粘度高衰減環(huán)境的推進(jìn)器研究.pdf

1、深達(dá)11000米的馬里亞納海溝是連接國際海底多金屬結(jié)核礦區(qū)、富鈷結(jié)殼礦區(qū)與我國專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)紐帶，對該海域的環(huán)境探測與保護(hù)是我國在國際海底礦區(qū)長期存在的基本保障。萬米載人潛水器是承擔(dān)該環(huán)境探測保護(hù)使命的核心載體。推進(jìn)器又是萬米載人潛水器的最核心的部件之一，為了避免萬米載人潛水器因整體過重?zé)o法吊裝、可靠性不高導(dǎo)致事故、噪聲太大影響與母船的通訊等問題，對萬米推進(jìn)器提出了新的要求:輕量化、高可靠性、低噪聲。
　　本論文針對萬米載人潛水器對推

2、進(jìn)系統(tǒng)的要求以及萬米推進(jìn)器的高壓高粘度高衰減的工作環(huán)境，深入地對萬米推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)輕量化與集成化、伸出軸動密封的可靠性和嵌入式驅(qū)動器的耐高壓與低噪聲性進(jìn)行了研究，旨在開發(fā)出滿足萬米載人潛水器需求的萬米推進(jìn)器。
　　第一章介紹了本論文的研究背景，并介紹了萬米載人潛水器的研究現(xiàn)狀和深海推進(jìn)器的研究現(xiàn)狀，通過對萬米載人潛水器對推進(jìn)系統(tǒng)的要求以及各種類型的深海推進(jìn)器的優(yōu)缺點(diǎn)分析，提出了本論文的研究意義和研究的主要內(nèi)容。
　　第二章針對

3、萬米推進(jìn)器的超高壓的工作環(huán)境以及輕量化要求，基于深海壓力補(bǔ)償原理，提出了萬米推進(jìn)器的耐高壓輕量化的設(shè)計(jì)方案，保證了整體結(jié)構(gòu)的輕量化，并依據(jù)設(shè)計(jì)方案完成了面向萬米深海高壓環(huán)境的推進(jìn)器的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和Ansys有限元仿真分析。
　　第三章對高粘度充油推進(jìn)器的伸出軸動密封可靠性進(jìn)行了研究，首先利用理論結(jié)合流體仿真對伸出軸動密封處的高粘度流體進(jìn)行研究，分析了伸出軸動密封的結(jié)構(gòu)和油液粘度變化對流體壓力分布的影響，結(jié)合對

4、機(jī)械密封的端面比壓的分析得出了動密封不可靠的原因，然后提出了一種低旋流的機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)，并通過Fluent流體仿真驗(yàn)證了其低旋流特性。
　　第四章針對萬米推進(jìn)器的超高壓環(huán)境以及低噪聲的要求，提出了低噪聲抗高壓的嵌入式驅(qū)動器的設(shè)計(jì)方案，并完成了低噪聲抗壓嵌入式驅(qū)動器的抗壓元器件的篩選、抗壓硬件電路以及軟件控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證了萬米推進(jìn)器的低噪聲性和可靠性。
　　第五章在完成萬米推進(jìn)器關(guān)鍵技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)