喷水推进器进水管内粘性流三维数值模拟

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1、武汉理工大学硕士学位论文researchersandconfirmingthesimulalionmethod，64modelSwerechoosed．BasedonthedetailedanalysiS012theseSimu!ationresults，asfollowscarlbeconeluded：t．IVRisakeyfactoraffectingthefluidfieldininletpipe．Usually．ifIVRisabout1．0，theefficiencyofinletpipeisbe

2、st．So，whenitisdesigned．weshoulddoourbesttomakeIVRsinailerthan1．0．2．ThefluidfieldinforeofimpelleriSregularizedthantileplaceol’siphonSoastraightpartshouldbedesignedinforeofimpellerSOthattheirregularcarlbeweaken．3．OntheCOnditionofnOinflHenceonotherPerformancc

3、s．Sreallerangleoframpisbetter．Itisbestthatthegradientbetweenthestartpointoframpandthebottomofshipiszero．Inaddition，ioordertopretendripcurrent，WCshoulddooarbesttomakethecurvatureisC0nseeutive．4．】tiscornPlexitythatthesuckingofboundaryftOWaffectfluidfiledItma

4、kesthepressurehigherattherampandloweralthe1i口。AnditseffectsaredifferetitintheiI"1IetpipeSWithvari0USShapeKeyword：Fluent；waterjet；inlet；IVR；boundarylayer；ramp；lip武汉理T大学硕士学位论文第1章引言1．1研究的目的和意义自从冷战结束后，对于中国和世界和平的主要威胁已经发生了剧烈变化。世界大战的叮能性越来越小，而地区性冲突的不断增加使得军事中心发生大的改

5、变。为了及时地应对军事冲突，快速运输军队到达目的地已变得越来越重要，正如美伊战争中所反映的那样，而海军为了满足这个需要是通过应用两栖登陆舰。一艘高效率的登陆舰要求将尽可能多的军队快速运送到海岸，为了满足这个要求，人们集中精力于研究出快速雨高效的登陆舰。在未来极有可能发生台海战争，中国和日本的关系不断恶化也有可能发生军事冲突，因此中国高性能两栖类作战工具(简称AAAV)的研究逼在眉睫。而两柄类登陆舰为了满足其在海上和陆地均能高效运行的要求，必须使用喷水推进系统川。因为采用喷水推进系统的船舶有下列5个显著特点【

6、2】：1)即使住部分装载状态下船舶的推进效率也高；2)对漂浮碎物不敏感；3)适合于浅水航行；4)操作性能好；5)噪音和振动小。另外，我国高速喷射船公司还在实际使用中发现：高速喷射船在狭窄的内河航道高速航行时，喷射水所产生的波浪不是迅速扩散形的，而是朝着船前进的反方向慢慢扩散而去，对两岸的河堤冲击不大【3J。这是一个很火的优点。也许正是这一一优点，喷水推进系统将较为广泛地应用于我国的多种内河船舶或半沿海半内河船舶，同时使得这些船舶在狭窄的内河航道中高速航行成为现实。喷水推进的效率主要取决于推进泵的效率和系统效

7、率。喷水推进器一般装用轴流泵。就水泵的效率而言，推进泵效率能达90％左右，并具有较高的汽蚀比转速。进水u和管道系统内的优劣决定了系统效率。70年代以来，各国相继在减小进口阻力，改善进水口的空化现象，降低管道损失方面做了大量的研究试验，使得系统效率有_『较大的提高，就目前的没计水平而苦，若设计得当，喷水推进器的系统效率可达70％。可以看出，喷水推进器的系统率有很大的提高空间，而进口损失占整个武汉理工大学硕十学位论文管道损失的10％。如果能够通过计算模拟来优化进口形状，减少进口损失。这对喷水推进器在更』。阔的领

8、域应用具有重大的意义14-51。本文即是通过对两个进水管模型内粘性流进行三维数值模拟，研究主要几何参数、速度比(定义为进水管平均流速V{与船的航速vs的比值)、边界层流的摄入、进水管流量等因素对进水管内流场的影响，在此基础上对进水管的设计提出一些建议。另外，在流场模拟过程中，发现众多流动细节和流动规律可以为设计提供参考。1．2喷水推进器简介1．2．1喷水推进器的发展概况一、技术发展概况在船舶喷水推进技术诞生的35