氣液兩相混合射流反推力測試試驗臺的研發(fā).pdf

1、我國作為一個海洋大國,為了更好地對海洋資源進(jìn)行保護(hù)和利用,就需要加強對高性能的水上航行器的研發(fā)工作。在對艦船的研究中,對其推進(jìn)系統(tǒng)的研究占有重要的意義?，F(xiàn)有的推進(jìn)系統(tǒng)包括螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)、水下噴射推進(jìn)系統(tǒng)、水下噴氣推進(jìn)系統(tǒng)。在常規(guī)推進(jìn)系統(tǒng)中,由于動力源功率的限制,當(dāng)遇到需要緊急轉(zhuǎn)向或改變速度的特殊情況時,艦船無法獲得足夠的推進(jìn)力。雖然已經(jīng)有許多學(xué)者都在研究兩相流噴射推進(jìn)系統(tǒng),但兩相流的主要動力源還是由高壓氣體或者高壓熱空氣作為動力源的單一

2、動力源噴射推進(jìn)方式。
　　本文針對單一動力源水下噴射推進(jìn)系統(tǒng)中存在的噴射推力的限制,提出了雙動力源的氣液兩相混合射流噴射推進(jìn)技術(shù)。雙動力源氣液兩相混合射流噴射推進(jìn)系統(tǒng)是以高壓水和高壓氣共同作為動力源,利用氣液兩相混合噴射產(chǎn)生推力,另外加上正排量泵吸入口處的泵吸作用產(chǎn)生的吸入推力共同組成雙動力源氣液兩相混合射流噴射推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)力。
　　利用Ansys Fluen軟件分別對正排量泵吸水噴射系統(tǒng)、水下高壓水噴射、水下高壓氣噴射、

3、水下氣液兩相混合噴射進(jìn)行了仿真分析。
　　在對正排量泵噴水推進(jìn)系統(tǒng)的仿真研究中獲得了較優(yōu)型吸入口和噴嘴,并驗證了吸入推力在正排量泵推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)力中所占份額達(dá)8.5％,驗證了正排量泵噴水系統(tǒng)的合理性。
　　通過對水下噴氣和噴水的仿真研究得到的流場特性確定了氣液兩相混合噴射的方式,在不同輪廓曲線和結(jié)構(gòu)尺寸的混合噴嘴中選擇了性能較優(yōu)的組合,主要分析了一級噴嘴噴水式氣液兩相混合射流混合噴射的方案。通過對水下氣液兩相噴射的仿真分析驗

4、證了兩相流混合噴射的可行性,為設(shè)計氣液兩相混合射流噴射推進(jìn)器提供了參考。
　　根據(jù)噴射推力測量需求設(shè)計了氣液兩相混合射流反推力測試試驗臺。進(jìn)行了水液壓泵站的研制、高壓氣體動力源的選型。對試驗臺主要零部件的參數(shù)性能進(jìn)行了介紹,詳細(xì)解釋了試驗臺的工作原理、相關(guān)試驗的試驗方法和步驟。對試驗臺的關(guān)鍵零部件的設(shè)計作了說明。完成了試驗臺部分結(jié)構(gòu)的加工制造,根據(jù)試驗所需采集數(shù)據(jù)的要求利用Lab Windows/CVI軟件研發(fā)出了雙動力源氣液兩相