李福正, 黄桥高, 潘光, 李晗

(西北工业大学 航海学院, 陕西 西安 710072)

泵喷推进器(pumpjet简称泵喷)是近年发展的多种新型推进器之一，与喷水推进器和轴流泵相似，包含静止导叶(定子)和旋转桨叶(转子)，以及由定子固定的剖面为机翼的环转导管，具有推进效率高、抗空化能力强、辐射噪声低等特殊优点而广泛应用于军事方面，如鱼雷和潜艇。除军用外，类似泵喷结构在民用方面(如GE集团和ABB集团研发的吊舱推进器)也渐显端倪[1]。从结构上来说，根据定子相对转子的周向位置不同，主要有前置定子和后置定子泵喷2类[2],不同于后置定子回收转子周向尾流损失，前置定子主要用于为转子提供预旋作用，而潜艇因其特殊要求一般采用前置定子泵喷。

目前泵喷水动力性能主要研究方法包括数值模拟和实验研究，数值方法相对效率高，是泵喷设计阶段和校核阶段普遍采用的方法，最早开展数值模拟方法可追溯至20世纪60年代，Mccormick等[3]通过对后置定子式泵喷和传统螺旋桨的环量分析和实验比较，得出了前者在效率和空化性能上都优于传统螺旋桨。其后Kerwin等[4]1994年基于势流理论黏性修正的方法对包含有定子的导管螺旋桨进行了研究。进入21世纪后，利用诸如FLUENT、CFX、STAR-CCM等商业软件求解N-S方程进行泵喷性能预报[5-8]已成为一种发展趋势，但也不乏采用基于势流理论的快速预报方法的学者[9-11]。在实验研究方面，由于其特殊应用，目前公开发表的文献不多，比较知名的如Suryanarayana等[12]对……