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混流式喷水推进泵空化流动及其诱导振动特性的试验研究
被引量：
2
1
作者
龚波
张正川
+3 位作者
尹俊连
许锐
李宁
王德忠
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期42-51,共10页
为了研究喷水推进泵内非定常空化流动及其诱导的振动特征,搭建了高速摄像与数字信号同步测量平台。对不同空化程度下的泵内空化流动、压力脉动信号、振动信号进行了采集和分析。引入经验模态分解及希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transfo...
为了研究喷水推进泵内非定常空化流动及其诱导的振动特征,搭建了高速摄像与数字信号同步测量平台。对不同空化程度下的泵内空化流动、压力脉动信号、振动信号进行了采集和分析。引入经验模态分解及希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对振动信号进行了处理和分析。试验表明:喷水推进泵叶顶区出现了叶顶间隙空化和叶顶泄露涡空化等空化现象;随着空化程度的加剧,叶顶区的空化结构先由丝状逐渐连接成薄片状,继而发展为云状;快速旋转的空化云会呈现出极不稳定状态,尾部发生脱落形成垂直空化涡(perpendicular cavitating vortices,PCVs);小尺度的垂直空化涡消散在流道中部;随着空化程度的进一步加剧,垂直空化涡尺度增大并向相邻叶片的压力面运动,造成喷水推进泵性能的下降。空化程度加剧对应的流动结构特征会导致压力脉动产生相应的变化,从而诱导振动的增加。经验模态分解和HHT结果显示片状空化及大尺度云空泡溃灭时会诱导高频区的宽频振动增大;空化云尾缘的低频脱落会产生垂直空化涡,诱导低频的压力脉动和振动的快速增加。希尔伯特边际谱上高频幅值,叶频和轴频幅值的变化特征可在一定程度上用来反映泵内的流动状态。
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关键词
喷水推进泵
试验研究
空化流动结构
振动
希尔伯特黄变换(HHT)
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职称材料
喷水推进泵临界空化工况空化流态试验
被引量：
17
2
作者
龙云
冯超
+3 位作者
王路逸
王德忠
蔡佑林
朱荣生
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1512-1518,共7页
在舰艇空间尺寸的限制下,提高推进器的综合性能是舰船设计的关键。空化是喷水推进泵的主要噪声源和重要设计参数。为降低舰艇的噪声,提高喷水推进泵的空化性能,十分有必要研究空化流动结构演变规律及其对喷水推进泵性能的影响。以某型...
在舰艇空间尺寸的限制下,提高推进器的综合性能是舰船设计的关键。空化是喷水推进泵的主要噪声源和重要设计参数。为降低舰艇的噪声,提高喷水推进泵的空化性能,十分有必要研究空化流动结构演变规律及其对喷水推进泵性能的影响。以某型喷水推进泵为研究对象,采用高速摄像技术开展了喷水推进泵临界空化工况空化流动结构演变规律试验研究。在空化发生和发展过程中,喷水推进泵空化流动结构包括片状空化、云状空化、叶顶间隙空化、叶顶泄漏涡空化和垂直空化涡。试验捕捉了空化演变的物理过程,分析了各空化流动结构对喷水推进泵性能下降的影响。结合数值模拟和前人研究,阐述了空化流动结构形成机理及其对喷水推进泵性能的影响。研究结果为喷水推进泵内的空化现象提供了新的认识,也为空化性能预测方法的研究给予了借鉴和指导。
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关键词
喷水推进泵
临界空化工况
高速摄像
空化
空化涡结构
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职称材料
多参数优化设计对喷水推进组合体水力性能的影响
被引量：
10
3
作者
张岩
王路逸
+1 位作者
钟锦情
龙云
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第7期655-662,共8页
通过调整轴支架的叶片数、轴支架叶片出口安放角、轴支架与叶轮间距、叶顶间隙等参数对喷水推进组合体的性能进行优化设计,利用CFD对某型喷水推进组合体的流场进行数值模拟,分析不同几何结构参数对喷水推进泵性能的影响.结果表明:随着...
通过调整轴支架的叶片数、轴支架叶片出口安放角、轴支架与叶轮间距、叶顶间隙等参数对喷水推进组合体的性能进行优化设计,利用CFD对某型喷水推进组合体的流场进行数值模拟,分析不同几何结构参数对喷水推进泵性能的影响.结果表明:随着轴支架叶片数的增大,扬程、效率、功率曲线整体都呈下降趋势;当轴支架叶片数与叶轮相等时,扬程与功率曲线骤降;当轴支架叶片出口安放角为[-25°,25°]时,随着出口安放角增大,扬程曲线与效率曲线呈线性上升的趋势;随着喇叭管外径长度增大,入口面积变化减小,扬程与效率曲线逐渐下降后趋于平缓,随后又略有上升,功率的变化整体上呈下降趋势;随着轴支架与叶轮间距的增大,扬程曲线逐渐上升后趋于平缓,功率变化规律和扬程变化规律一致,效率曲线先上升后下降;随着叶顶间隙增大,叶轮做功效率下降,扬程、效率及功率曲线都呈下降趋势.该研究结果可提高喷水推进组合体的水动力性能,对促进喷水推进技术的发展具有较大的应用价值,为喷水推进组合体的优化设计提供了一定依据.
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关键词
喷水推进组合体
几何参数
轴支架
水力性能
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职称材料
题名
混流式喷水推进泵空化流动及其诱导振动特性的试验研究
被引量：
2
1
作者
龚波
张正川
尹俊连
许锐
李宁
王德忠
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
中国船舶工业集团公司第七〇八研究所喷水推进技术重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期42-51,共10页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(52006132)
喷水推进技术重点实验室基金(6142223200101)。
文摘
为了研究喷水推进泵内非定常空化流动及其诱导的振动特征,搭建了高速摄像与数字信号同步测量平台。对不同空化程度下的泵内空化流动、压力脉动信号、振动信号进行了采集和分析。引入经验模态分解及希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对振动信号进行了处理和分析。试验表明:喷水推进泵叶顶区出现了叶顶间隙空化和叶顶泄露涡空化等空化现象;随着空化程度的加剧,叶顶区的空化结构先由丝状逐渐连接成薄片状,继而发展为云状;快速旋转的空化云会呈现出极不稳定状态,尾部发生脱落形成垂直空化涡(perpendicular cavitating vortices,PCVs);小尺度的垂直空化涡消散在流道中部;随着空化程度的进一步加剧,垂直空化涡尺度增大并向相邻叶片的压力面运动,造成喷水推进泵性能的下降。空化程度加剧对应的流动结构特征会导致压力脉动产生相应的变化,从而诱导振动的增加。经验模态分解和HHT结果显示片状空化及大尺度云空泡溃灭时会诱导高频区的宽频振动增大;空化云尾缘的低频脱落会产生垂直空化涡,诱导低频的压力脉动和振动的快速增加。希尔伯特边际谱上高频幅值,叶频和轴频幅值的变化特征可在一定程度上用来反映泵内的流动状态。
关键词
喷水推进泵
试验研究
空化流动结构
振动
希尔伯特黄变换(HHT)
Keywords
water-jet pump
experiment study
cavitation flow structure
vibration
Hilbert-Huang transform(HHT)
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
喷水推进泵临界空化工况空化流态试验
被引量：
17
2
作者
龙云
冯超
王路逸
王德忠
蔡佑林
朱荣生
机构
江苏大学国家水泵及系统工程
技术
研究
中心
上海交通大学机械与动力工程学院
中国船舶工业集团公司第七〇八研究所喷水推进技术重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1512-1518,共7页
基金
上海市经信委项目(15GFZ-GB02-060)
中国博士后科学基金(2019M651734)~~
文摘
在舰艇空间尺寸的限制下,提高推进器的综合性能是舰船设计的关键。空化是喷水推进泵的主要噪声源和重要设计参数。为降低舰艇的噪声,提高喷水推进泵的空化性能,十分有必要研究空化流动结构演变规律及其对喷水推进泵性能的影响。以某型喷水推进泵为研究对象,采用高速摄像技术开展了喷水推进泵临界空化工况空化流动结构演变规律试验研究。在空化发生和发展过程中,喷水推进泵空化流动结构包括片状空化、云状空化、叶顶间隙空化、叶顶泄漏涡空化和垂直空化涡。试验捕捉了空化演变的物理过程,分析了各空化流动结构对喷水推进泵性能下降的影响。结合数值模拟和前人研究,阐述了空化流动结构形成机理及其对喷水推进泵性能的影响。研究结果为喷水推进泵内的空化现象提供了新的认识,也为空化性能预测方法的研究给予了借鉴和指导。
关键词
喷水推进泵
临界空化工况
高速摄像
空化
空化涡结构
Keywords
water-jet propulsion pump
critical cavitation condition
high-speed photography
cavitation
cavitation vortex structure
分类号
U661.71 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
多参数优化设计对喷水推进组合体水力性能的影响
被引量：
10
3
作者
张岩
王路逸
钟锦情
龙云
机构
中国船舶工业集团公司第七〇八研究所喷水推进技术重点实验室
上海交通大学
船舶
海洋与建筑工程学院
江苏大学国家水泵及系统工程
技术
研究
中心
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第7期655-662,共8页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(51906085)
中国博士后科学基金面上资助项目(2019M651734)
浙江省博士后科研基金资助项目。
文摘
通过调整轴支架的叶片数、轴支架叶片出口安放角、轴支架与叶轮间距、叶顶间隙等参数对喷水推进组合体的性能进行优化设计,利用CFD对某型喷水推进组合体的流场进行数值模拟,分析不同几何结构参数对喷水推进泵性能的影响.结果表明:随着轴支架叶片数的增大,扬程、效率、功率曲线整体都呈下降趋势;当轴支架叶片数与叶轮相等时,扬程与功率曲线骤降;当轴支架叶片出口安放角为[-25°,25°]时,随着出口安放角增大,扬程曲线与效率曲线呈线性上升的趋势;随着喇叭管外径长度增大,入口面积变化减小,扬程与效率曲线逐渐下降后趋于平缓,随后又略有上升,功率的变化整体上呈下降趋势;随着轴支架与叶轮间距的增大,扬程曲线逐渐上升后趋于平缓,功率变化规律和扬程变化规律一致,效率曲线先上升后下降;随着叶顶间隙增大,叶轮做功效率下降,扬程、效率及功率曲线都呈下降趋势.该研究结果可提高喷水推进组合体的水动力性能,对促进喷水推进技术的发展具有较大的应用价值,为喷水推进组合体的优化设计提供了一定依据.
关键词
喷水推进组合体
几何参数
轴支架
水力性能
Keywords
water-jet propulsion assembly
geometric parameters
shaft strut
hydraulic performance
分类号
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
U661.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
混流式喷水推进泵空化流动及其诱导振动特性的试验研究
龚波
张正川
尹俊连
许锐
李宁
王德忠
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
喷水推进泵临界空化工况空化流态试验
龙云
冯超
王路逸
王德忠
蔡佑林
朱荣生
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
17
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
多参数优化设计对喷水推进组合体水力性能的影响
张岩
王路逸
钟锦情
龙云
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2021
10
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