应用可控速度矩法设计的喷水推进混流泵试验研究.pdf

《应用可控速度矩法设计的喷水推进混流泵试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年第38卷第9期流体机械文章编号：1005～0329(2010)09—0001—04应用可控速度矩法设计的喷水推进混流泵试验研究蔡佑林。焦松，王立祥，刘建国(中国船舶及海洋工程设计研究院，上海200011)摘要：对应用喷水推进混流泵可控速度矩设计法设计的重负荷混流泵进行了试验研究，目的是探索并完善可控速度矩设计方法。试验结果表明，运用可控速度矩法设计的混流泵具有较高的效率及优良的汽蚀性能，不足之处在于工况点把握不准，这是下一步完善的主要方向。关键词：喷水推进；混流泵；可控速度矩；试验研究中图分类号：TH313；U664

2、文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．09．001TestResearchonWater~etMixed-flowPumpDesignedbyControllableVelocityMomentMethodCAIYou-lin，JIAOsong，WANGLi—xiang，LIUJian—guo(MarineDesignandResearchInstitutionofChina，Shanghai200011，China)Abstract：Amixed—flowpumpdesignedb

3、asedoncontrollablevelocitymomentdesignmethodisresearchedbytesting．Thetestpurposeistoexploreandconsummatethedesignmethod．Thetestresuhshowsthatthemixed—flowpumpdesignedbythismethodhashJighefficiencyandcavitationperformance．Theshortageisthatthedesignpointisnotheldandit

4、willbeperfectedbythenextstep．．Keywords：water—jet；mixed—flowpump；controllablevelocitymoment；testresearch符号扬程，mm——相对流线坐标口——直径，m角坐标c——汽蚀比转速，口——叶片安放角，。——扬程系数，=(noD)r——相对流线曲率，m田，——效率∞——叶轮旋转角速度，rad／sQ——流量，m／s1引言——功率，kW凡0——转速，r／s随着大功率高性能舰船的发展与广泛应用，。——流量系数，KQ=Q／(n0D)对喷水推进的需

5、求日益旺盛，应用于这类舰船的——功率系数，Kp=P／(nD5)混流式喷水推进装置，其核心部件为喷水推进混——比转速流泵，由混流式叶轮和导叶组成，图1示出典型的n——正交线坐标应用于高性能舰船的混流式喷水推进装置。——轴面速度，m／s——相对流线倾角，。与通用混流泵相比，喷水推进混流泵具有负r一相对流线半径，m荷重、功率密度大、过流能力强、汽蚀性能好等特——叶片排挤角，。点。这些特点决定了喷水推进混流泵设计难度收稿日期：2010—06—032FLUIDMACHINERYVo1．38，No．9，2010大，应用常规的混流泵设计方法

6、很难达到要求的=+水动力性能。V~ctgTV．,d(V．r)(1)+tOW1d()WdO十rsi(2∞sin)dwu(2)式(1)是平均Js流面上沿正交线的速度梯图1混流式推进装置结构度方程，用来求反问题，即设计叶片；式(2)是S。针对这种情况，探索一种先进实用的喷水推流面上沿圆周的速度梯度方程，用来对从平均进混流泵设计方法势在必行，MARIC经过几年流面计算中绘制的叶片进行计算，求出三元速度的探索研究于2004年提出了喷水推进混流泵场后根据相对运动伯努利方程求解压力场。式可控速度矩设计思路和方法，并提供了详细的(1)、(2)

7、充分体现了速度矩分布与叶片几何形状设计处理过程及速度矩分布规律。其核心思对流动参数的影响，为本设计法的计算依据。想是在正交曲线坐标系下，根据扬程给定速度矩分布，结合流量探索泵内的三元速度场，然后3设计参数根据速度场确定叶片形状。因而这种设计思想不但结合了泵的流动理论和叶片理论，而且使由实泵换算至水力模型泵的设计参数如F：泵的外特性、内流场与叶片形状达到了和谐统流量系数：=：0．81一在建立数学模型的基础上，进行了物理模。型试验，既得到可用于高性能舰船喷水推进装扬程系数：gH-~．=0_3置的水力模型，又完善了可控速度矩设计方法

8、。功率系数：==2．782基本方程nn上，效率：叩Pt>83％混流泵叶轮叶片可控速度矩设计法，从流线转速：N=1450r／min或流面角度看，可称为平均流面法；从流动理论汽蚀比转速：C≥1300看，可称为三元设计法。设计法采用圆柱坐标比转速：n=489系(r，，)和正交曲线坐