混流式喷水推进泵内流模拟与性能分析

发布时间：2017-12-14 13:34

  本文关键词：混流式喷水推进泵内流模拟与性能分析

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【摘要】：海军战斗力的提高成为维护海上安全,保障海洋利益的重要支撑。蛙人特种部队在维护海上安全的任务中通常能发挥出奇制胜的效果。为了适应蛙人执行时机动灵活、隐蔽性好等特点,本文设计了一种小型背负式单兵特战装备—混流式喷水推进泵,主要通过数值模拟的方法对喷水推进泵在不同工况下的相关特性进行了分析研究。本文通过对当前喷水推进器的发展现状进行分析,结合喷水推进原理设计了小型背负式喷水推进器,并利用Pro/E和ICEM软件对设计喷水推进泵建立了数学计算模型,利用计算流体力学软件Fluent对建立数学模型进行了数值模拟计算。得出在不同航速工况下潜航员所受阻力和推力数据,在航速低于4.67节时,本文设计喷水推进泵可以持续推进潜航员航行。基于标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对喷水推进泵进行定常条件下不同流量工况的内部流场数值模拟,得到了喷水推进泵在不同转速和不同航速工况下的推进特性和外特性曲线。结合喷水推进泵内部压力和速度分布云图以及模型泵内部流线图对不同工况下泵内的流动进行了对比分析,得出本文设计喷水推进泵模型结构合理可行,性能良好,对后续单人背负式喷水推进器的发展研究有参考价值。通过对模型泵内部流场的非定常数值模拟,监测压力在推进泵进口和出口面的平均值,监测泵出口面的速度,绘制出了相应的压力和速度随着时间变化的曲线和喷水推进泵外特性随时间变化的曲线,并对相应的曲线进行了分析,得出喷水推进泵的结构设计合理。通过对模型泵内部流场在非定常模拟过程中不同位置和不同工况下设置监测点监测其压力脉动特性,得到了模型泵内部流场压力脉动的分布以及脉动频率与主频的关系。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH38

【参考文献】

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本文编号：1288123