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航行背压对超高速水下航体动力系统空化特性影响规律分析
1
作者
王童军
王晓放
+2 位作者
吴小翠
钟主海
鲁业明
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期270-282,共13页
为揭示水深变化带来的航行背压差异对水下航体动力系统空化特性的影响规律,建立了航体-喷水推进泵组成的全流域数值平台,并以核心的旋转叶轮区域为对象进行了数值方法校核,结合旋转坐标系下的相对涡量输运理论对不同巡航深度下的动力系...
为揭示水深变化带来的航行背压差异对水下航体动力系统空化特性的影响规律,建立了航体-喷水推进泵组成的全流域数值平台,并以核心的旋转叶轮区域为对象进行了数值方法校核,结合旋转坐标系下的相对涡量输运理论对不同巡航深度下的动力系统空化实施了分析研究。结果表明:随着航行背压的增加,相较于航行背压0.4pr,b,航体动力系统扬程、效率、耗功、推力在0.4pr,b~2.0p_(r,b)内分别下降5.6%,1.7%,4.5%,6.9%(pr,b为额定航行背压);基于涡量输运理论揭示叶轮流道内的空化特性与涡量分布呈强相关性,辐射项在动力系统全流场涡量变化中均有体现,拉伸项对叶片前缘空化的产生起主导作用,随后斜压项可有效捕捉空化边界,而扭转项可有效捕捉空化尾迹;动力系统内的瞬时压力脉动、叶轮轴向力和径向力与航行背压呈负相关,不同时刻下拉伸项和斜压项基本不发生变化,而辐射项和扭转项展现涡团在叶片区的聚集与脱落趋势。
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关键词
航行背压
超高速水下航体
动力系统
空化特性
涡量输运理论
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职称材料
题名
航行背压对超高速水下航体动力系统空化特性影响规律分析
1
作者
王童军
王晓放
吴小翠
钟主海
鲁业明
机构
大连理工大学能源与动力学院
北京动力机械研究所
清洁高效透平动力装备全国重点实验室
武汉理工大学
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期270-282,共13页
基金
国家自然科学基金(52005073)
辽宁省应用基础研究计划(2023JH2/101600031)
+1 种基金
船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室(武汉理工大学)开放基金课题(KIMPET2022-05)
中国航天基金会空天动力公益专项基金项目(KDJJ20230102001)。
文摘
为揭示水深变化带来的航行背压差异对水下航体动力系统空化特性的影响规律,建立了航体-喷水推进泵组成的全流域数值平台,并以核心的旋转叶轮区域为对象进行了数值方法校核,结合旋转坐标系下的相对涡量输运理论对不同巡航深度下的动力系统空化实施了分析研究。结果表明:随着航行背压的增加,相较于航行背压0.4pr,b,航体动力系统扬程、效率、耗功、推力在0.4pr,b~2.0p_(r,b)内分别下降5.6%,1.7%,4.5%,6.9%(pr,b为额定航行背压);基于涡量输运理论揭示叶轮流道内的空化特性与涡量分布呈强相关性,辐射项在动力系统全流场涡量变化中均有体现,拉伸项对叶片前缘空化的产生起主导作用,随后斜压项可有效捕捉空化边界,而扭转项可有效捕捉空化尾迹;动力系统内的瞬时压力脉动、叶轮轴向力和径向力与航行背压呈负相关,不同时刻下拉伸项和斜压项基本不发生变化,而辐射项和扭转项展现涡团在叶片区的聚集与脱落趋势。
关键词
航行背压
超高速水下航体
动力系统
空化特性
涡量输运理论
Keywords
Navigation back pressure
Super high-speed underwater vehicle
Propulsion system
Cavitation characteristics
Vorticity transport theory
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
航行背压对超高速水下航体动力系统空化特性影响规律分析
王童军
王晓放
吴小翠
钟主海
鲁业明
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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