空间导叶与矢量喷管结构参数匹配对泵喷推力性能的影响

发布时间：2020-08-05 16:17

【摘要】：潜艇作为现代军事中的一个重要的组成部分,关系着国家的命运和国家军事力量对国际的震慑作用,其中动力系统是最为核心的构成部分。在本文中以推进泵为其动力源,研究在不同的几何参数情况下,推进泵产生的推力的性能等问题,主要有以下几个方面:1.导叶几何参数对推进特性的影响导叶的叶片数和叶片包角的无量纲化,得到两个无量纲化参数导叶叶片数系数和导叶包角系数。喷口压降的主要影响因素是流体在喷口的流速,流速的增大使得压力在不断降低,从而反映出,在包角系数增大的过程中,喷口流速的增大使得推力在不断的增大,得出在叶片数系数为0.0875且叶片包角系数为1时候的泵喷推进器的推进性能为最优。两个无量化量导叶叶片数系数和导叶包角系数的整合,选择有效的整合方法,并对于整合出来的数值进行微调,整合为一个无量纲量导叶几何尺寸系数。2.喷管几何参数对推进特性的影响喷管几何参数的选取,并且对于喷管的轴向长度和喷口直径的值进行选取,分别对于选取的喷管的参数和上文中选取的导叶的参数进行组合模拟。从推力效率和推力系数方面的曲线来看,其轴向长度的变化中,最大的推力效率的变化量仅有0.3%左右。推力系数的主要影响因素为喷口速度,喷口速度的改变量在反映在推力系数上会被放大,继而表现在推进效率系数方面。喷口速度的大的推力系数和推进效率系数明显较大,随着喷口直径减小推力会明显降低。将喷管的进出口直径和轴向长度进行整合,在整合过程中,对于其进行无量纲化处理,整合为一个变量喷管几何尺寸系数。3.导叶和喷管几何尺寸系数对推进性能的影响以导叶几何尺寸系数和喷管几何尺寸系数为两个自变量时,将推进泵的性能参数作为因变量输出三维数学模型。扬程系数和泵效率呈相同的变化趋势,最小值的分布在喷管几何尺寸最小和导叶几何尺寸最大处,按照前文中的单个的几何尺寸系数的影响来看,虽然在两个系数增大的过程中,对于泵效率都有负面的影响,喷管的直径的缩小对于流体在过流部件中流动的影响较大,会产生严重的阻流作用影响到整个推进泵的出口流量。本文的创新点主要在于潜航器的性能实验,然后对于导叶和喷管的优化的参数的无量纲化处理以及整合,然后在对于整合后的参数做出二维的曲线和三维的曲面模型。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U674.76
【图文】：

源家自然科学基金（51669012）：螺旋混流学响应。义种都是由海洋发源而来，不仅如此，在也是重要的组成部分。地球的七分是由源也是人类社会今后维持下去的重要部也是国家不可侵犯的组成部分之一。人木筏，羊皮筏。到小船再到大型的木质，再到现如今的潜艇，航母等大型的高喷水推进作为潜艇和船舰艇类的动力方

洋也是重要的组成部分。地球的七分是由海能源也是人类社会今后维持下去的重要部分，也是国家不可侵犯的组成部分之一。人类的木筏，羊皮筏。到小船再到大型的木质靠船，再到现如今的潜艇，航母等大型的高机，喷水推进作为潜艇和船舰艇类的动力方式图 1.1 一种典型的喷水推进泵

图 2.1 泵喷推进器模型图制作的泵喷推进器的模型图，主要靠内的电机调据不同的转速可以得到其航行的速度。进器的基本原理及公式= ( 1)o i iT ρ Q（ v v ）=ρ Qvα / (1000 )pP =ρ gQHη2 2 211.032 2 2i o iv v vHg g g+ = + λ2=1+pηα进泵产生的推力，N；ρ 为介质密度，kg/m3；Q 为泵的扬程，m；vo为喷嘴出口处的速度，m/s；vi为喷泵进出口速度比，取 α=2.5，α=vo/vi； P 为喷泵

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本文编号：2781730