空化工况下喷水推进器推力性能计算

摘要

提出了将喷水推进泵空化性能数据与喷水推进控制方程相结合,来求取喷水推进器推力特性的理论计算方法.首先,将泵的流量、扬程和功率转换成无量纲形式后与空化数一起来统一描述泵的空化性能;然后,采用人工神经网络方法对具有强烈非线性特征的离散的空化性能数据进行插值扩充来满足推力计算对泵空化性能数据连续取值的需求.在此基础上,迭代求解喷水推进控制方程组,并调用泵的空化性能数据来求取喷水推进器的推力随航速和输入功率的变化特性.基于上述方法运用Matlab/Simulink程序对某型喷水推进器的推力特性进行了仿真计算.计算结果显示:喷水推进器的推力性能与泵的空化性能具有紧密的关联性,推力性能图中大功率、低航速工况下推力曲线下弯的区域对应了喷水推进泵出现严重空化的工况.