氣液兩相混合射流反推力測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的研發(fā).pdf

1、我國(guó)作為一個(gè)海洋大國(guó),為了更好地對(duì)海洋資源進(jìn)行保護(hù)和利用,就需要加強(qiáng)對(duì)高性能的水上航行器的研發(fā)工作。在對(duì)艦船的研究中,對(duì)其推進(jìn)系統(tǒng)的研究占有重要的意義。現(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(dòng)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(shí),艦船無(wú)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?jī)上嗔鲊娚渫七M(jìn)系統(tǒng),但兩相流的主要?jiǎng)恿υ催€是由高壓氣體或者高壓熱空氣作為動(dòng)力源的單一

2、動(dòng)力源噴射推進(jìn)方式。
　　本文針對(duì)單一動(dòng)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(dòng)力源的氣液兩相混合射流噴射推進(jìn)技術(shù)。雙動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(duì)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(yàn)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(yàn)證了正排量泵噴水系統(tǒng)的合理性。
　　通過(guò)對(duì)水下噴氣和噴水的仿真研究得到的流場(chǎng)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(jí)噴嘴噴水式氣液兩相混合射流混合噴射的方案。通過(guò)對(duì)水下氣液兩相噴射的仿真分析驗(yàn)

4、證了兩相流混合噴射的可行性,為設(shè)計(jì)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(cè)量需求設(shè)計(jì)了氣液兩相混合射流反推力測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。進(jìn)行了水液壓泵站的研制、高壓氣體動(dòng)力源的選型。對(duì)試驗(yàn)臺(tái)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(yàn)臺(tái)的工作原理、相關(guān)試驗(yàn)的試驗(yàn)方法和步驟。對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)作了說(shuō)明。完成了試驗(yàn)臺(tái)部分結(jié)構(gòu)的加工制造,根據(jù)試驗(yàn)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(dòng)力源氣液兩相