混流式噴水推進(jìn)泵內(nèi)流模擬與性能分析.pdf

1、海軍戰(zhàn)斗力的提高成為維護(hù)海上安全，保障海洋利益的重要支撐。蛙人特種部隊(duì)在維護(hù)海上安全的任務(wù)中通常能發(fā)揮出奇制勝的效果。為了適應(yīng)蛙人執(zhí)行時(shí)機(jī)動(dòng)靈活、隱蔽性好等特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種小型背負(fù)式單兵特戰(zhàn)裝備—混流式噴水推進(jìn)泵，主要通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)噴水推進(jìn)泵在不同工況下的相關(guān)特性進(jìn)行了分析研究。
　　本文通過(guò)對(duì)當(dāng)前噴水推進(jìn)器的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合噴水推進(jìn)原理設(shè)計(jì)了小型背負(fù)式噴水推進(jìn)器，并利用Pro/E和ICEM軟件對(duì)設(shè)計(jì)噴水推進(jìn)泵建立

2、了數(shù)學(xué)計(jì)算模型，利用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對(duì)建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。得出在不同航速工況下潛航員所受阻力和推力數(shù)據(jù)，在航速低于4.67節(jié)時(shí)，本文設(shè)計(jì)噴水推進(jìn)泵可以持續(xù)推進(jìn)潛航員航行。
　　基于標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，利用Fluent軟件對(duì)噴水推進(jìn)泵進(jìn)行定常條件下不同流量工況的內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬，得到了噴水推進(jìn)泵在不同轉(zhuǎn)速和不同航速工況下的推進(jìn)特性和外特性曲線(xiàn)。結(jié)合噴水推進(jìn)泵內(nèi)部壓力和速度分布云圖以及模型泵內(nèi)部流線(xiàn)圖對(duì)不同工況

3、下泵內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行了對(duì)比分析，得出本文設(shè)計(jì)噴水推進(jìn)泵模型結(jié)構(gòu)合理可行，性能良好，對(duì)后續(xù)單人背負(fù)式噴水推進(jìn)器的發(fā)展研究有參考價(jià)值。
　　通過(guò)對(duì)模型泵內(nèi)部流場(chǎng)的非定常數(shù)值模擬，監(jiān)測(cè)壓力在推進(jìn)泵進(jìn)口和出口面的平均值，監(jiān)測(cè)泵出口面的速度，繪制出了相應(yīng)的壓力和速度隨著時(shí)間變化的曲線(xiàn)和噴水推進(jìn)泵外特性隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，并對(duì)相應(yīng)的曲線(xiàn)進(jìn)行了分析，得出噴水推進(jìn)泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。
　　通過(guò)對(duì)模型泵內(nèi)部流場(chǎng)在非定常模擬過(guò)程中不同位置和不同工況下設(shè)