混流式喷水推进器的性能试验与数值计算
2012-03-23常书平王永生丁江明苏永生
常书平,王永生,丁江明,苏永生
(海军工程大学 船舶与动力学院,湖北 武汉 430033)
近年来,我国先后从Rolls-Royce公司、MJP公司、Alamarin公司和Hamilton公司引进了多型混流式喷水推进器用于高性能或特殊用途的舰船上.混流式喷水推进器具有轴向长度短、功率密度大、过流能力强、汽蚀性能好等特点,设计难度较高[1-3].目前,国内自主成功研发混流式喷水推进器的案例还很少.作者针对“飞鹰一号”快艇的快速性需求设计了一新型混流式喷水推进器,命名为SD-HGD266.本文将采用试验研究和数值模拟两种手段,综合检验该型喷水推进器是否达到了设计要求.
1 喷水推进器的主要参数
SD-HGD266型混流式喷水推进器的设计参数为:比转速ns=449,流量系数KQ=0.78,扬程系数KH=0.325,功率系数KP=2.859.各无量纲参数的定义为

式中:Q是流量,m3/s;n是转速,r/s;D是叶轮直径,m;H是扬程,m;P是功率,kW.
SD-HGD266型混流式喷水推进器的主要结构参数为:叶轮进口直径D1=266 mm,泵壳最大直径Dmax=334 mm,喷口直径Dj=155 mm,叶轮叶片数z1=4,整流器叶片数z2=7.

图1 SD-HGD266喷水推进器三维造型Fig.1 3D modeling of SD-HGD266 waterjet
2 喷水推进器的台架试验
制作了实尺喷水推进器样机,在清水试验台上进行性能测试,试验管路布置如图2.进水流道底座作为进水流道与船底的过渡段,是为了更好地适应实船航行时的来流条件,台架试验时没有将其包括在内.另外,由于样机的喷口没用法兰盘结构而不便与试验管路连接,台架试验时采用了等外径的专用整流器.

图2 喷水推进器试验管路布置Fig.2 Configuration of waterjet bench
台架性能试验按以下步骤进行:
1)电机启动前,出口阀闸……
