无轴式喷水推进泵的水动力特性

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1、2015年5月第33卷第5期May2015Vol．33No．5doi:10．3969/j．issn．1674－8530．15．0028无轴式喷水推进泵的水动力特性1222刘瑞华，曹璞钰，王洋，宁超(1．中国能源建设集团江苏省电力建设第三工程有限公司，江苏镇江212013;2．江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心，江苏镇江212013)刘瑞华摘要:为提高现有SDPM－450型喷水推进泵的水动力特性，提出了无轴式喷水推进泵的理念．采用齿轮轮缘驱动结构代替原有的皮带轮———驱动轴传动结构，避免了驱动轴对泵进流场的扰动作用．应用

2、商业CFD软件分别对无轴式喷水推进泵和原模型进行三维建模和数值计算，围绕理论、内部流动和推进性能3个方面进行水动力特性研究．对比分析表明:驱动轴的摒弃降低了进水流道的损失系数和伴流系数，减小了不均匀进流对喷水推进泵速度场的扰动，进而加强了喷水推进泵的过流能力和做功能力;无轴式结构增强了喷水推进器的推进性能，在高航速区间内尤为明显，推力增大了20%，推进效率提高了15%;高效区间向高航速方向延伸，船舶的航行范围得以拓宽，平均增幅为3～5节．因此，无轴式喷水推进器结构上具有可行性，水动力特性上具有优越性，该研究为喷水推进装置的

3、未来发展提供了一个方向．关键词:无轴式喷水推进泵;水动力特性;流场;推力;效率中图分类号:S277.9;U664.34文献标志码:A文章编号:1674－8530(2015)05－0380－07刘瑞华，曹璞钰，王洋，等．无轴式喷水推进泵的水动力特性［J］．排灌机械工程学报，2015，33(5):380－386．LiuＲuihua，CaoPuyu，WangYang，etal．Hydrodynamiccharacteristicsofshaft-lesswaterjetpump［J］．JournalofDrainageandIr

4、rigationMachineryEngineering(JDIME)，2015，33(5):380－386．(inChinese)Hydrodynamiccharacteristicsofshaft-lesswaterjetpump1222LiuＲuihua，CaoPuyu，WangYang，NingChao(1．JiangsuElectricPowerConstructionNo．3EngineeringCompany，ChinaEnergyEngineeringGroupCo．Ltd．，Zhenjiang，Jiang

5、su212013，China;2．NationalＲesearchCenterofPumps，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013，China)Abstract:Adesignconceptofshaft-lesswaterjetpropulsionpumpisputforwardtoimprovethehydro-dynamicperformanceofexistingSDPM－450waterjetpump．Insuchadesign，ageartransmissionsy

6、stemreplacestheconventionalbelt-shafttransmissiontodrivethepumpimpeller．Sincetheupstreamshafthasbeenremoved，itsdisturbanceontheflowfieldintheinletconductisavoided．Thehydrody-namicperformancesoftheshaft-lesswaterjetpumpandtheconventionalonearepredictedbyusingCFDcod

7、eundershiphighspeedconditions．Thehydrodynamiccharacteristicsareclarifiedbasedontheoreticalanalysis，internalflowfieldandpropulsionperformance．Atheoreticalanalysisshowsthattheflowratedischargedbythepumpandthecapabilityofdoingworkofthepumpareimproved．Asaresult，thesha

8、ft-lesspumpissubjectto20%morethrustand15%moreefficiencycomparedwiththeconventionalpump．Basedonflowfieldanalysis，theshaft-lesspumppresentsashrunkwakeanda