水下泵噴推進器結(jié)構(gòu)設(shè)計與水動力特性
定 價:48 元
叢書名:黑龍江省精品圖書出版工程“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目先進制造理論研究與工程技術(shù)系列
- 作者:鹿麟著
- 出版時間:2022/1/1
- ISBN:9787560386133
- 出 版 社:哈爾濱工業(yè)大學出版社
- 中圖法分類:U664.34
- 頁碼:178頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書共5章,圍繞泵噴推進器結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模研究、泵噴推進器三維復雜流場的計算與分析、泵噴推進器空化性能的數(shù)值預報與研究、泵噴推進器間隙流場特性研究等幾方面展開深入的研究與分析。
本書針對泵噴推進器開展了系統(tǒng)、精細的研究,不僅對提升水下航行器性能及促進相關(guān)領(lǐng)域研究具有一定的參考意義,而且也對提升我國的水下武器例如潛艇、魚雷等的作戰(zhàn)隱蔽性、高效性具有一定積極作用。由于泵噴推進器本身的復雜性和較強的軍事應用背景,國內(nèi)外現(xiàn)在公開發(fā)表的有關(guān)泵噴推進器的文獻并不多,要獲得關(guān)于其詳細的研究資料具有一定的難度。
近年來,本書作者在國家自然科學□□(1180□□73)、國防重點實驗室□□、山西省應用基礎(chǔ)研究項目(□01801D□□1038)、山西省高等學校科技創(chuàng)新項目(□0180□080)以及山西省優(yōu)勢學科攀升計劃的資助下,圍繞泵噴推進器結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模研究、泵噴推進器三維復雜流場的計算與分析、泵噴推進器空化性能的數(shù)值預報與研究、泵噴推進器間隙流場特性研究等幾方面展開深入的研究與分析。本書適用于高等學校船舶與海洋工程專業(yè)研究生,也可供從事水下航行器推進器結(jié)構(gòu)設(shè)計與流場分析的研究人員參考使用。
本書共分5章,具體內(nèi)容如下。
□□章介紹并總結(jié)了各類水下推進器設(shè)計理論、性能研究的發(fā)展與應用,以及各類水下推進器的發(fā)展現(xiàn)狀。
第□章為泵噴推進器結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模研究,給出了泵噴推進器的整體組成結(jié)構(gòu);研究了泵噴推進器設(shè)計原理,包括轉(zhuǎn)子、定子與導管的設(shè)計原理及其他部件的設(shè)計原則;基于螺旋槳的升力法,根據(jù)升力線理論建立了轉(zhuǎn)子□佳環(huán)量的求解方法,在確定□佳環(huán)量分布后,求出滿足□佳環(huán)量分布的轉(zhuǎn)子葉片葉型剖面;基于修正系數(shù)法對泵噴推進器的定子進行設(shè)計,同時采用加速型導管以提高泵噴推進器效率;通過翼型型值點與切面輪廓投影點之間的轉(zhuǎn)換,建立了泵噴推進器葉片的三維建模方法,并且利用Siemens UGNX軟件完成了泵噴推進器的三維建模與虛擬裝配工作。
第3章對多種工況下的泵噴推進器水動力性能與流場特性進行了研究,建立了泵噴推進器三維復雜流場數(shù)值計算模型,確定了采用雷諾時均(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方法對三維流場進行求解,利用SSTk-w湍流模型完成計算封閉,利用有限體積法(Finite Volume Method)對控制方程和湍流模型進行離散,利用SIMPLEC算法對速度與壓力進行耦合:針對泵噴推進器相對復雜的機械結(jié)構(gòu),采用前處理軟件ANSYSICEM,基于分塊思想和內(nèi)部交界面拼接的方法,對泵噴推進器計算域進行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分;通過對E779A槳不同工況下的水動力性能數(shù)值計算與分析,對數(shù)值計算方法與模型進行了驗證;針對不同進速系數(shù)下的泵噴推進器三維流場進行計算與分析,得到了泵噴推進器的水動力性能,當J=1.□3時,效率□大為67.99%,泵噴推進器的平衡性能較為理想;同時,給出了泵噴推進器內(nèi)部流場中壓力與速度的分布特點與規(guī)律。
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 水下器設(shè)計理論的發(fā)展及應用
1.2.1 升力線理論的發(fā)展及應用
1.2.2 升力面理論的發(fā)展及應用
1.2.3 軸流泵設(shè)計理論及應用
1.2.4 泵噴器設(shè)計及應用
1.3 水下器性能研究的發(fā)展及應用
1.3.1 CFD理論的發(fā)展及應用
1.3.2 泵噴器性能預報研究現(xiàn)狀
1.3.3 泵噴器間隙流場特性研究現(xiàn)狀
第2章 泵噴器結(jié)構(gòu)設(shè)計與建模研究
2.1 引言
2.2 泵噴器設(shè)計原理
2.2.1 泵噴器結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
2.2.2 很好環(huán)量分布求解
2.2.3 轉(zhuǎn)子設(shè)計原理
2.2.4 定子與導管設(shè)計原理
2.3 泵噴器轉(zhuǎn)子葉片設(shè)計
2.3.1 轉(zhuǎn)子葉片外形設(shè)計
2.3.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)選取
2.3.3 基于升力法的轉(zhuǎn)子葉片設(shè)計
2.4 泵噴器定子葉片設(shè)計
2.4.1 定子的設(shè)計原則與方法
2.4.2 基于修正系數(shù)法的定子設(shè)計
2.5 泵噴器導管設(shè)計
2.6 泵噴器三維建模技術(shù)研究
2.6.1 翼型型值點坐標與Siemens UGNX坐標的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.6.2 參數(shù)化坐標轉(zhuǎn)換
2.6.3 MATLAB編程實現(xiàn)
2.6.4 泵噴器三維模型
2.7 本章小結(jié)
第3章 泵噴器三維復雜流場的計算與分析
3.1 引言
3.2 數(shù)值計算基本原理
3.2.1 控制方程
3.2.2 湍流模型
3.2.3 離散與求解
3.2.4 旋轉(zhuǎn)機械流場模擬技術(shù)
3.3 數(shù)值計算方法驗證
3.3.1 計算域與網(wǎng)格劃分
3.3.2 計算前處理
3.3.3 計算結(jié)果
3.4 泵噴器數(shù)值計算方法
3.4.1 泵噴器模型處理
3.4.2 計算域選取與計算網(wǎng)格劃分
3.4.3 邊界條件設(shè)定
……
第4章 泵噴器空化性能的數(shù)值預報與研究
第5章 泵噴器間隙流場特性研究
參考文獻
名詞索引