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水下推进器转子叶片数与伴流场的匹配关系研究
1
作者
陈鹏磊
梁宁
+4 位作者
丁永乐
张坚伟
李健
曹琳琳
吴大转
《推进技术》
北大核心
2025年第2期89-102,共14页
为了明确水下推进器转子叶片数和伴流场的匹配关系,以四个不同转子叶片数的水下推进器为对象,采用数值模拟方法研究了叶片数与水下推进器激振力特性的关联机理。使用分块网格技术对航行体及推进器的计算域进行离散,采用RANS计算方法及SS...
为了明确水下推进器转子叶片数和伴流场的匹配关系,以四个不同转子叶片数的水下推进器为对象,采用数值模拟方法研究了叶片数与水下推进器激振力特性的关联机理。使用分块网格技术对航行体及推进器的计算域进行离散,采用RANS计算方法及SST k-ω湍流模型计算了推进器的激振力。借助谐调分析方法得到了航行体的伴流场特性,并结合推进器瞬时流场的分布特性,分析推进器激振力和伴流场的内在联系。结果显示:使用八个附体的航行体其伴流场以4,8,12为主要周期。当推进器转子叶片数为4a±1(a为任意正整数)时,转子横向激振力和垂向激振力脉动幅值较大;当推进器转子叶片数为4a+2时,转子横向激振力和垂向激振力脉动幅值明显降低,但转子轴向激振力幅值会有所增大,且脉动峰值出现在二倍叶频处。随着转子叶片数的增加,推进器转子和导管的激振力幅值逐渐减小。研究发现,对于后置定子泵喷推进器而言,转子叶片数应避开谐调分量较大的阶数,且转子叶片数与伴流场的匹配关系会影响转子和定子的脉动幅值及峰值出现的位置。同时,增加转子叶片数可以有效地降低推进器转子和导管的激振力脉动幅值。
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关键词
水下推进器
转子叶片数
激振力
谐调分析
后置定子
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职称材料
转子叶片数对翅板摆动泵流场的影响
被引量：
2
2
作者
张朦淅
邹旻
+1 位作者
王子祥
周发戚
《机电工程》
CAS
北大核心
2022年第5期620-626,667,共8页
针对转子叶片数影响着翅板摆动泵流场及工作性能的问题,为研究不同叶片数下,翅板摆动泵内部流场的变化情况,利用动网格和UDF技术,对叶片数分别为2、3、4、5和6的翅板摆动泵的二维流场进行了研究,对其在运动过程中的工作性能进行了分析...
针对转子叶片数影响着翅板摆动泵流场及工作性能的问题,为研究不同叶片数下,翅板摆动泵内部流场的变化情况,利用动网格和UDF技术,对叶片数分别为2、3、4、5和6的翅板摆动泵的二维流场进行了研究,对其在运动过程中的工作性能进行了分析。首先,根据翅板摆动泵的工作原理及其转子的运动方式,分析了转子叶片数与泵排量、容积效率的关系;然后,利用Mesh软件进行了网格划分,并结合RNG k-ε湍流模型,编写了UDF文件,对不同叶片数下的翅板摆动泵进行了数值模拟;最后,根据仿真得到的压力及速度分布云图,对比分析了不同叶片数下翅板摆动泵的工作性能。研究结果表明:当转子叶片数为2时,摆动泵吸油腔和排油腔的压力分布都很均匀,流速变化较平缓;随着转子叶片数的增加,吸油腔出现不同程度的低压区域及局部流速增大的现象,而且当叶片数为4、5、6时,在排油腔的弧形壁面与直线壁面间的夹角区域会出现流速降低的现象;经过综合对比可知,当叶片数为2时,翅板摆动泵的工作性能最好。
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关键词
转子
泵
转子叶片数
内部流场
泵排量
容积效率
工作性能
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职称材料
题名
水下推进器转子叶片数与伴流场的匹配关系研究
1
作者
陈鹏磊
梁宁
丁永乐
张坚伟
李健
曹琳琳
吴大转
机构
浙江大学能源工程学院
西安精密机械研究所
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第2期89-102,共14页
基金
国家自然科学基金面上项目(52171326)。
文摘
为了明确水下推进器转子叶片数和伴流场的匹配关系,以四个不同转子叶片数的水下推进器为对象,采用数值模拟方法研究了叶片数与水下推进器激振力特性的关联机理。使用分块网格技术对航行体及推进器的计算域进行离散,采用RANS计算方法及SST k-ω湍流模型计算了推进器的激振力。借助谐调分析方法得到了航行体的伴流场特性,并结合推进器瞬时流场的分布特性,分析推进器激振力和伴流场的内在联系。结果显示:使用八个附体的航行体其伴流场以4,8,12为主要周期。当推进器转子叶片数为4a±1(a为任意正整数)时,转子横向激振力和垂向激振力脉动幅值较大;当推进器转子叶片数为4a+2时,转子横向激振力和垂向激振力脉动幅值明显降低,但转子轴向激振力幅值会有所增大,且脉动峰值出现在二倍叶频处。随着转子叶片数的增加,推进器转子和导管的激振力幅值逐渐减小。研究发现,对于后置定子泵喷推进器而言,转子叶片数应避开谐调分量较大的阶数,且转子叶片数与伴流场的匹配关系会影响转子和定子的脉动幅值及峰值出现的位置。同时,增加转子叶片数可以有效地降低推进器转子和导管的激振力脉动幅值。
关键词
水下推进器
转子叶片数
激振力
谐调分析
后置定子
Keywords
Underwater propulsor
Number of rotor blades
Excitation force
Harmonic analysis
Rear stator
分类号
U664.34 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
转子叶片数对翅板摆动泵流场的影响
被引量：
2
2
作者
张朦淅
邹旻
王子祥
周发戚
机构
常州大学机械与轨道交通学院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2022年第5期620-626,667,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51075046)
江苏省高等学校自然科学研究项目(19KJB530003)。
文摘
针对转子叶片数影响着翅板摆动泵流场及工作性能的问题,为研究不同叶片数下,翅板摆动泵内部流场的变化情况,利用动网格和UDF技术,对叶片数分别为2、3、4、5和6的翅板摆动泵的二维流场进行了研究,对其在运动过程中的工作性能进行了分析。首先,根据翅板摆动泵的工作原理及其转子的运动方式,分析了转子叶片数与泵排量、容积效率的关系;然后,利用Mesh软件进行了网格划分,并结合RNG k-ε湍流模型,编写了UDF文件,对不同叶片数下的翅板摆动泵进行了数值模拟;最后,根据仿真得到的压力及速度分布云图,对比分析了不同叶片数下翅板摆动泵的工作性能。研究结果表明:当转子叶片数为2时,摆动泵吸油腔和排油腔的压力分布都很均匀,流速变化较平缓;随着转子叶片数的增加,吸油腔出现不同程度的低压区域及局部流速增大的现象,而且当叶片数为4、5、6时,在排油腔的弧形壁面与直线壁面间的夹角区域会出现流速降低的现象;经过综合对比可知,当叶片数为2时,翅板摆动泵的工作性能最好。
关键词
转子
泵
转子叶片数
内部流场
泵排量
容积效率
工作性能
Keywords
rotor pump
blades vane number
internalflow field
pump displacement
volumetric efficiency
working performance
分类号
TH326 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水下推进器转子叶片数与伴流场的匹配关系研究
陈鹏磊
梁宁
丁永乐
张坚伟
李健
曹琳琳
吴大转
《推进技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
转子叶片数对翅板摆动泵流场的影响
张朦淅
邹旻
王子祥
周发戚
《机电工程》
CAS
北大核心
2022
2
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