APP下载

轴流式喷水推进器在来流含气条件下的空化特性分析

2022-08-29潘中永刘月伟

潘中永,张 帅,刘月伟

(江苏大学 国家水泵及系统工程技术研究中心,镇江 212013)

喷水推进作为一种新型的船舶推进技术,利用喷水推进泵的高速运行从船底进水流道吸入的水流,使水流从喷嘴射出,从而产生反作用力推动船舶前进.喷水推进器具有很多传统螺旋桨没有的优点,例如浅水区运行效果好,高航速时推进效率高,抗空化能力强等.因此,喷水推进器在高性能船舶上的运用变得越来越普遍.喷水推进器实际运行过程中的来流含气状况会对喷水推进器空化特性造成影响.来流含气状况相比于纯水,其气液两相流动特性与气泡直径、气体含量等因素均有不同程度的关系.喷水推进系统空化会加速叶片表面剥蚀,从而影响推进系统的推进性能[1].文献[2]通过试验方法观察到喷水推进泵叶轮内垂直空泡涡(PCV)的形成过程,并发现PCV的脱落会间接造成泵扬程急剧下降.文献[3]在对喷水推进滑行艇的研究中发现空化会破坏叶轮和导叶的非稳定力,严重空化时空泡会侵蚀破坏泵体.文献[4]基于高速成像技术观察轴流式喷水推进泵叶轮空化演变过程,发现空化最早出现在叶轮叶顶间隙处.文献[5-6]使用高速摄影拍摄了混流式喷水推进泵内部空化演变规律,揭示了泵内空化演变过程及翼型背面压力脉动规律.基于雷诺时均方程和均质多相流模型,文献[7]对喷水推进轴流泵空化性能进行仿真分析,发现空化会导致推力和扭矩……

登录APP查看全文