一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型和设计方法技术

本发明专利技术公开了一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型和设计方法，包括叶轮主叶片和轮毂、叶轮分流短叶片、定子叶片和轮毂、导管。叶轮主叶片与分流短叶片之间的推力负载比例为3：2。分流短叶片与主叶片数目相同且单个短叶片周向位于两相邻主叶片正中间，分流短叶片随边轴向位置与主叶片相同、导边平均直径与泵喷进口直径的比值为0.63。叶轮主叶片与分流短叶片均具有大侧斜特征。本发明专利技术可以延迟空泡产生，提升抗空化性能，降低辐射噪声，能够适应泵喷用于辅助推进器时进速系数小、易于产生空泡的工作特点。该技术措施也适用于无轴驱动式集成电机泵喷用作辅助推进器时水力模型的设计。

Hydraulic model and design method of pump jet propeller with splitter short blade

The invention discloses a hydraulic model and a design method of a pump jet propeller with a splitter short blade, comprising an impeller, a main blade and a hub, an impeller, a splitter short blade, a stator blade and a hub, and a guide tube. The thrust load ratio between the impeller main blade and the splitter short blade is 3:2. The number of shunt short blade and main blade and the same single short blade circumferential in two adjacent blades is the middle of the splitter ratio with the same axial location, edge and the main guide blade edge diameter and the average diameter of jet pump imports was 0.63. The main impeller blade and the splitter short blade both have large side slope characteristics. The invention can delay the cavitation, enhance the anti cavitation performance and reduce the radiation noise, and can adapt to the working characteristics of low speed coefficient and easy to generate cavitation when the pump is used to assist the booster. The technique is also applicable to the design of a hydraulic model for a shaftless driven integrated motor pump as an auxiliary propeller.

【技术实现步骤摘要】
一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型和设计方法
本专利技术属于船舶推进器
，具体涉及一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型和设计方法。
技术介绍
泵喷推进器(Pumpjet，简称泵喷)以具有辐射噪声低、临界航速高的显著特征而被大量应用于低噪声潜艇主推进器，如“海狼级”潜艇和“弗吉尼亚级”潜艇。当前世界上美国、英国、法国和俄罗斯都已经将泵喷推进技术应用于了潜艇主推进，国内尚未见泵喷推进潜艇服役的主要原因在于缺乏优秀的泵喷水力模型。优秀的具体含义是：辐射噪声低、临界航速高(即抗空化能力强)、推进效率适中。为了实现这一自主设计目标，专利技术专利一种无轴驱动式集成电机泵喷推进器水力模型的设计方法(CN10446265A,2015-03-25)和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(CN105117564A，2015-12-02)中阐述了同时适用于无轴驱动式集成电机泵喷和常规有轴机械式泵喷水力模型的设计方法，可以设计出同时满足推进和噪声性能要求的泵喷水力模型。上述泵喷水力模型中，有三大共同点：一是叶轮叶片均为单列叶栅主叶片，且从叶片加工难度和重量考虑，叶轮叶片数最大取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型，包括导管，所述导管内设有前置的叶轮和后置的定子，其特征在于：所述叶轮包括叶轮轮毂，和沿所述叶轮轮毂周向均匀布置的叶轮主叶片和分流短叶片，所述叶轮主叶片和所述分流短叶片具有侧斜角；所述定子包括与所述叶轮轮毂同轴设置的定子轮毂，和沿所述定子轮毂周向均匀布置的定子叶片，所述定子叶片的叶梢与所述导管的内壁面连接。

【技术特征摘要】
1.一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型，包括导管，所述导管内设有前置的叶轮和后置的定子，其特征在于：所述叶轮包括叶轮轮毂，和沿所述叶轮轮毂周向均匀布置的叶轮主叶片和分流短叶片，所述叶轮主叶片和所述分流短叶片具有侧斜角；所述定子包括与所述叶轮轮毂同轴设置的定子轮毂，和沿所述定子轮毂周向均匀布置的定子叶片，所述定子叶片的叶梢与所述导管的内壁面连接。2.根据权利要求1所述的一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型，其特征在于：所述分流短叶片导边平均直径与泵喷推进器进口直径的比值大于0.5，所述分流短叶片随边与所述叶轮主叶片随边的轴向位置相同。3.根据权利要求1所述的一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型，其特征在于：所述叶轮主叶片的叶梢截面和所述分流短叶片的叶梢截面与所述导管内壁面间具有相同的叶顶间隙，所述叶顶间隙为叶轮直径的2～5‰。4.根据权利要求1所述的一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型，其特征在于：所述叶轮主叶片的侧斜角和所述分流短叶片的侧斜角角度相同；所述叶轮主叶片侧斜角大于相邻的所述叶轮主叶片之间夹角的一半，所述分流短叶片侧斜角大于相邻的所述分流短叶片之间夹角的一半；所述叶轮主叶片的侧斜角和所述分流短叶片的侧斜角角度从叶根到叶梢截面按线性规律增加。5.根据权利要求1所述的一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型，其特征在于：所述导管包括零推力和小推力导管，所述导管内壁面和外壁面的截面轮廓形成肥厚型导管。6.根据权利要求1所述的一种带分流短叶片的泵喷推进器水力模型，其特征在于：所述叶轮主叶片和分流短叶片的叶数相同，所述叶轮主叶片和分流短叶片的叶数均大于5叶；所述叶轮主叶片的叶数和所述定子叶片的叶数互质。7.一种如权利要求1-5任一项所述带分流短叶片的泵喷推进器水力模型的设计方法，其特征在于，包括：步骤1，依据设计要求进行泵流体通道水力参数的选型设计；步骤2，确定泵喷前置叶轮、后置定子和导管内外壁面的二维轴面投影几何；步骤3，由步骤1和步骤2所得结果采用参数化三元逆向设计方法确定叶轮和定子的三维几何形状；由步骤1和步骤2所得结果将导管的二维轴面投影几何沿周向旋转得到导管三维几何形状；步骤4，使所述叶轮主叶片和所述分流短叶片具有侧斜角，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琼方，王永生，刘彦森，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42