基于仿生翼型喷水推进泵内流场特性研究
2021-12-20苏晓珍解文辰常海燕
哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 2021年6期
苏晓珍,宋 飞,解文辰,常海燕, 王 璐
(1.安徽建筑大学 城市建设学院, 合肥 230001; 2.合肥恒大江海泵业股份有限公司, 合肥 230001)
喷水推进器是船舶、水下滑翔机等重要军事设施的核心驱动部件.喷水推进器的喷射方式与普通螺旋桨不一样,螺旋桨是通过喷出水流获得能量,而喷水推进是靠反作用力[1-2].在诸多推进装置中,喷水推进装置应用最广泛.但是喷水推进泵一般为敞口轴流泵或混流泵,在实际运行过程中很难保证运行工况与设计工况相同,进而使效率指标、噪音指标等大幅度下降[3-4].因此,更新设计方法,优化关键性几何参数,保证喷水推进泵在最高效率点运行,这对其降噪、增效具有重要作用[5-6].
海洋生物和淡水生物中鱼类(鼠尾鳕科、柴鱼、剑旗鱼等)外形可以看作为简单的翼型结构,这对喷水推进泵叶片设计及其性能优化具有重要参考价值;另外,经研究发现:鱼类表面鱼鳍具有减小水阻和减低噪音的功效,这也为喷水推进泵水力设计及叶片表面处理提供丰富材料.文献[7]中利用海豚皮肤构造,设计了一种具有实际工程应用价值的耦合仿生功能表面,将其应用到离心式水泵的叶轮上,进行水泵效率的试验.通过分析得知,当海豚快速游动时,随着阻力增加,海豚光滑表皮、具有弹性的皮下组织、纤维结节形成优异的耦合状态,这种耦合状态可以有效地减小阻力[8-11].
本文用仿生学原理,开展喷水推进泵内部流场特性的研究,采用数值模……
登录APP查看全文