泵喷推进器空化特性数值分析

上海交通大学学报（自然版） ›› 2014, Vol. 48 ›› Issue (08): 1059-1064.

泵喷推进器空化特性数值分析

施瑶，潘光，王鹏，杜晓旭

（西北工业大学航海学院,水下航行器研究所，西安 710072）

收稿日期:2013-12-02 出版日期:2014-08-28 发布日期:2014-08-28
基金资助:
国家自然科学基金（51279165）,国防基础研究项目（B2720132014）资助

Numerical Simulation of Cavitation Characteristics of a Pump-Jet Propeller

SHI Yao,PAN Guang,WANG Peng,DU Xiaoxu

（School of Marine Science and Technology, Institute of Underwater Vehicle,Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China)

Received:2013-12-02 Online:2014-08-28 Published:2014-08-28

摘要/Abstract

摘要：

利用基于RayleighPlesset方程均质多相模型和滑移网格技术，对某泵喷推进器进行了三维全通道定常湍流计算，得到了其在空化条件下的性能特征.分析了转速、空泡数和进流速度对泵喷推进器的空化特性的影响.计算结果表明，泵喷推进器叶片发生空化时，推进器的推力和转矩明显下降，进而引起敞水效率的降低且降低幅度达15%以上；同一空化数下，随着转速的增加，泵喷推进器叶片的空化现象趋于明显；同一转速下，空化数越小，空化现象越显著，当空化数大于某一个特定值时，叶片的空化现象消失.

关键词: 泵喷推进器, 空化特性, 数值分析, 滑移网格, 敞水效率

Abstract:

The cavitation hydrodynamic performance of a pump-jet propeller was calculated and analyzed with the mixture homogeneous flow cavitation model based on Rayleigh-Plesset equations and sliding mesh. The effects of different rotational speed, cavitation number and flow velocity on cavitation characteristics of the pump-jet were studied. When the cavitation occurred on the blades, the propeller thrust and torque decreased significantly, thereby causing an open water efficiency decrease of 15%. For the same cavitation number, as the rotational speed increased, the pump-jet propeller blade cavitation phenomenon was more obvious. While for the same rotational speed, the smaller the number of cavitation, the- more remarkable the cavitation phenomenon was. However, when the cavitation number was greater than a certain value, the blade cavitation phenomenon disappeared.

Key words: pump-jet propeller, cavitation characteristics, numerical simulation, sliding mesh, open water efficiency

中图分类号:

U 664.34

施瑶，潘光，王鹏，杜晓旭. 泵喷推进器空化特性数值分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2014, 48(08): 1059-1064.

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