戴原星 王立祥

（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海 200011）

0 引 言

喷水推进装置作为船舶推进系统的重要组成部分，近20年来在军品与民品市场取得了重大进展。我国的喷水推进事业经过40多年发展，已经积累了相当丰富的设计经验，研制出大量优秀的水力模型。喷水推进泵是喷水推进装置的核心，泵的通用特性曲线是泵流动特性的综合体现。传统喷水推进泵通用特性曲线的获取主要采用模型或实泵试验的方法。然而在初始设计中，设计者最关心的是设计工况点的扬程功率是否满足要求，与最佳工况点是否吻合，以及前置导叶喷水推进轴流泵的前导叶提供的预旋是否满足设计需要。这些若仅凭经验，对于初学者而言十分困难［1］。

随着计算流体力学的理论方法逐渐成熟，通过数值模拟分析水泵内部复杂流场，已经得到越来越广泛的应用。利用商用CFD软件基于湍流模型的喷水推进轴流泵的全三维定常计算，已能获得与实际情况基本相符的流动细节，并对其工作特性进行预测［2-3］。本文运用CFD数值模拟技术辅助喷水推进泵的设计，分析初步设计的喷水推进泵的水力性能，并根据结果观察流动细节，对原始设计进行修改与优化，提高水力性能。

1 基本理论

对于喷水推进泵，其内部真实流动是非定常且复杂的三维湍流运动。一般认为，无论湍流的瞬时运动多么复杂，连续性方程、动量方程（N-S方程）和能量方程这三个基本方程仍然适用。……