[发明专利]一种前置定子周向非对称布置的泵喷推进器水力模型及其设计方法

摘要

本发明公开了一种前置定子周向非对称布置的泵喷推进器水力模型及其设计方法，包括定子叶片和定子轮毂、叶轮叶片和叶轮轮毂、导管，定子叶片周向非对称布置于定子轮毂上，定子叶片叶梢固定于导管内壁面，定子轮毂、叶轮轮毂和导管轴线重合，叶轮叶片具有大侧斜和尾纵倾特征，定子叶片螺距角在基准泵喷定子叶片螺距角基础上按正弦规律改变，螺距角变化量与定子叶片所在周向角度位置、叶轮旋向和幅值系数相关。本发明可以减小泵喷脉动推力系数幅值，降低泵喷辐射噪声，在相同设计条件下前置定子周向非对称布置的泵喷脉动推力系数比基准泵喷减小3.4％，该技术措施也适用于无轴驱动式集成电机泵喷水力模型的噪声优化设计。

主权项

1.一种前置定子周向非对称布置的泵喷推进器水力模型，其特征在于：包括导管，所述导管内设有同轴的叶轮和定子，所述定子前置，所述叶轮后置；所述叶轮包括叶轮叶片和叶轮轮毂，所述叶轮叶片轴向对称固定于叶轮轮毂；所述定子包括定子叶片和定子轮毂，所述定子叶片固定于定子轮毂且定子叶片叶梢固定于导管内壁面，两相邻的所述定子叶片之间的夹角为360°/n，n为定子叶片的数量，且定子叶片螺距角按照下述公式进行调整：叶轮右旋时，表达式为：右旋空间内序列编号为1至6的定子叶片的螺距角减小，左旋空间内序列编号为7至12的定子叶片的螺距角增加；叶轮左旋时，表达式为右旋空间内序列编号为1至6的定子叶片的螺距角增加，左旋空间内序列编号为7至12的定子叶片的螺距角减小；式中：α0是基准泵喷水力模型中定子叶片的螺距角，由定子三维几何的参数化三元逆向设计确定；A是幅值系数，取1到9之间的整数，单位为度；N是定子叶片的序列编号，取值为1到12之间的整数，叶片序列编号递增按顺时针方向完成，与叶轮右旋方向一致，N值不同描述了叶片所在周向角度位置的不同。