喷水推进装置进水结构的水力流动特性及能量特性将直接影响到喷水推进装置的性能。为此,本文建立了包括“船底水体+进水流道+推进泵+喷口”的三维流体域,并采用N-S方程对该流体域内的流动进行描述。本研究的开展不仅丰富了喷水推进装置理论,还可为进一步优化装置性能提供技术支撑。
Considering the performance of waterjet propulsion device being affected by the flow feature and energy characteristics of the intake passage, 3-D computational domain which contains the water body, the intake passage, the propulsion pump and the nozzle is stablished. By applying the N-S governing equations, the flow in the computational domain is handled. This research not only enriched the theory of waterjet propulsion device, but also applied the technical basis for the performance optimization of the waterjet propulsion device.
2020,42(9): 82-86 收稿日期:2020-03-28
DOI:10.3404/j.issn.1672-7649.2020.09.015
分类号:U661.3
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51779214);江苏省自然科学基金青年基金资助项目(BK20170507);江苏省高校自然科学基金研究面上项目(17KJD580003);江苏省博士后基金(1701189B);流体及动力机械教育部重点实验室开放课题(szjj2019-018);扬州大学科技创新培育基金(2019CXJ076);江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)
作者简介:罗灿(1988-),男,讲师,主要从事喷水推进装置及水力机械流动特性研究
参考文献:
[1] 金平仲. 船舶喷水推进[M]. 北京: 国防工业出版社.1986.
[2] 汤方平. 喷水推进轴流泵设计及紊流数值模拟[D]. 上海: 上海交通大学, 2006.
[3] CARLTON J.S.. Marine propellers and propulsion(3rd edition)[M]. Butterworth-Heinemann Ltd. 2012.
[4] 金平仲. 喷水推进主要参数的确定[J]. 中国造船, 1978: 81–82
[5] WADANI T K. On the design method of waterjet inlet of the SES'MEGVRO2[C]. FAST97.
[6] P.A.BRANDNER, G.J.WALKER. A waterjet test loop for the tom fink cavitation tunnel[C] //International Conference on Waterjet Propulsion Ⅲ, 2001.
[7] BRANDNER P.A., WALKERG.J. An experimental investigation into the performance of a flush water-jet inlet[J]. Journal of ship research, 2007, 51(1): 1–21
[8] 魏应三, 王永生, 丁江明. 喷水推进器进水流道倾角与流动性能关系研究[J]. 舰船科学技术, 2009, 31(4): 48–53
WEI Yingsan, WANG Yongsheng, DING Jiangming. Research on effect of inclination on characteristics of waterjet duct[J]. Ship Science and Technology, 2009, 31(4): 48–53
[9] 彭云龙, 王永生, 常书平, 等. 高速摩托艇喷水推进器性能分析及其改进[J]. 大连海事大学学报, 2013, 39(2): 13–17
[10] 罗灿, 成立, 刘超, 等. 船用喷水推进泵装置水力特性数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2015, 33(5): 374–379
[11] 许慧丽, 邹早建. 喷水推进器进流方向对流道内流场的影响数值研究[J]. 水动力学研究与进展(A辑), 2018, 33(02): 181–187
[12] 李臣, 束晓华, 赵春生. 基于流道倾角对喷水推进泵流道性能的影响研究[J]. 舰船科学技术, 2017, 39(17): 49–53
LI Cheng, SHU Xiaohua, ZHAO Chunsheng. Research on the influence of waterjet duct performance based on inclination of waterjet duct[J]. Ship Science and Technology, 2017, 39(17): 49–53
[13] 刘承江, 王永生, 张志宏. 喷水推进器数值模拟所需流场控制体的研究[J]. 水动力学研究与进展A辑, 2008, 23(5): 592–595
[14] 张睿. 轴流泵失速和空化流动特性及其性能改善研究[D]. 上海: 上海大学, 2014.
ZHANG Rui. Research on the stall and cavitation flow characteristics and the performance improvement of axial-flow pump[D]. Shanghai: Shanghai University, 2014