喷水推进泵空化性能数值模拟与试验验证
2018-01-29刘承江丁江明苏永生古成中
船舶力学 2018年1期
关键词:模型
刘承江,丁江明,苏永生,古成中
(1.海军工程大学 动力工程学院,武汉 430033;2.武汉理工大学 交通学院,武汉 430063;3.91663部队,山东 青岛 266001)
0 引 言
喷水推进器不但是一种有别于螺旋桨的特种推进器,而且是一种特殊的泵装置,其进水流道相当于泵本体的吸入装置[1-2]。航速较高时,进水流道提供的净正吸头往往高于泵所需的净正吸头,此时喷水推进泵不会发生空化。所以,抗空化能力强是喷水推进器的一个显著优点。在固定转速情况下降低航速,进水流道提供的净正吸头会下降,此时喷水推进泵可能会发生空化。所以,限制低航速时喷泵的转速并不是像螺旋桨那样为了避免主机超负荷,而是为了避免推进器空化[3-6]。如果喷水推进泵空化性能优异,则会提高同转速下的临界航速。所以,提高泵本身的空化性能是提高整个喷水推进器空化性能的重要途径,是内因在起作用。空化性能的好坏通常采用试验测试的方法判断。随着计算流体力学(CFD)技术的迅速发展,其在叶轮机械空化性能预报中的应用越来越多。文献[7]对离心泵空化及其诱导的振动噪声进行了研究,基于CFD方法研究了叶片数、叶片进口冲角和叶片包角对不同比转数离心泵必需净正吸头的影响,并通过了试验验证。文献[8]对由离心泵导边空化引起的非定常周期性压力场和扬程下降进行了数值模拟,根据模拟结果分析了引起扬程下降的原因,利用试验数据验证了数值模拟的可信性。文献[9]对带分流叶片诱导轮的高转速离心泵空化特性进行了数值和试验研究,计算得到的诱导轮和叶轮内的气泡分布和外特性曲线与试验结果均具有较好的一致性,阐明了分流叶片诱导轮对抑制高速离心泵空化的机理。……
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