[发明专利]一种轴流式高功率密度喷水推进泵设计方法

摘要

本发明公开的是一种轴流式高功率密度喷水推进泵设计方法，属于叶轮机械技术领域。本发明实现方法为：通过综合考虑动力机性能、喷水推进系统性能和喷水推进系统与载体的相互影响，选择喷水推进系统主要参数后，采用等扬程加大流量的方法确定喷水推进泵的设计工况点；根据“升力线理论”确定喷水推进泵的环量分布，进行叶片剖面形状选择，确定叶片初始形状，并根据“升力面”法确定满足叶片拱弧面物面边界条件的最终拱弧面形状，完成轴流式喷水推进泵叶片造型，实现高功率密度喷水推进泵设计。本发明能够进一步提高设计工况点的设计准确性，降低新模型的开发成本；能够应用于水陆两栖车辆、船舶领域解决相关工程问题。

主权项

1.一种轴流式高功率密度喷水推进泵设计方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：综合考虑动力机性能、喷水推进系统性能和喷水推进系统与载体的相互影响，针对喷水推进系统的主要参数进行选择；所述参数包括推力T、扬程H、流量Q、叶轮直径D₀、喷口直径D_j；步骤二：根据喷水推进系统要求确定轴流式喷水推进泵装置的设计扬程和流量后，采用等扬程加大流量的方法确定喷水推进泵的设计工况点；步骤三：基于“升力线理论”初步设计喷水推进泵叶片；根据“升力线理论”确定喷水推进泵的环量分布，并进行叶片剖面形状选择；然后根据空化要求和强度要求确定叶片剖面弦长、升力系数和厚度的径向分布；最终确定叶片初始形状；步骤四：基于“升力面”法设计喷水推进泵叶片；在给定环量的径向和弦向分布的情况下，通过在步骤三确定的初始叶片表面布置奇点系，并由奇点系展开迭代计算，直至满足叶片拱弧面的物面边界条件，进而确定叶片拱弧面的最终形状，完成轴流式喷水推进泵叶片造型，实现高功率密度喷水推进泵设计。