转子梢部带圆环并嵌入导管内壁凹槽的泵喷推进器水动力性能研究

摘要

针对泵喷推进器梢部流动引起的梢隙空化和梢涡空化问题,本文设计了一种转子梢部带圆环并嵌入导管内壁凹槽的改进型泵喷推进器。基于RANS方程,结合SST k-ω湍流模型,采用分块网格技术,对水下航行体后的泵喷推进器模型进行数值模拟,来分析梢部带圆环并嵌入导管内壁凹槽结构对梢隙空化与梢涡空化的控制效果以及对导管内壁脉动压力和泵喷推进性能的影响。结果显示,梢部带圆环并嵌入导管凹槽结构能明显增大转子梢部的压力以及梢涡涡核压力,减弱梢涡强度,避免梢隙空化的发生和推迟梢涡空化的发生,同时能有效降低导管内壁的脉动压力幅值,降低引起导管结构振动的激励源,并且对推进效率影响较小。该研究结果为泵喷推进器的减振降噪提供了新途径。