喷水推进泵内部空化研究及其对推力的影响

摘要

喷水推进泵作为船舶推进装置的核心部件,它的性能的好坏直接影响到推进效率.空化对喷水推进泵的性能有很大的影响,具体体现在轴向推力和推进效率上.在过去的研究中,往往忽略了对轴向推力和推进效率的考虑,现从轴向推力和推进效率角度出发,着重考虑空化对两者的影响.基于SST湍流模型和基于Rayleigh-Plesset方程的空化模型对喷水推进泵三种不同运行工况进行数值模拟,深入的研究了喷水推进泵内部空化;提出了推进效率这一功能转化指标,并对三种运行工况下的轴向推力和推进效率进行了比较.喷水推进泵内部空化主要发生在叶片吸力面的导边处,当空化发生后,喷水推进泵轴向推力变小,随着空化的加剧,轴向推力和推进效率近一步降低,空化是影响轴向推力和推进效率的重要因素.通过对喷水推进泵内部空化和推力的研究,为喷水推进泵的优化和设计提供了宝贵的借鉴意义.