江蘇大學(xué)流體機(jī)械工程技術(shù)研究中心在噴水推進(jìn)泵空化領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展

    近期，流體中心龍?jiān)聘毖芯繂T在美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)（American Institute of Physics, AIP）主辦的流體力學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊《流體物理》（Physics of Fluids）上，以噴水推進(jìn)泵空化為研究對(duì)象，發(fā)表題為“Research on Hydrodynamics of High Velocity Region in Waterjet Pump Based on Experiment and Numerical Calculation at Different Cavitation condition”研究論文（Phys. Fluids 33, 045124 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0040618），江蘇大學(xué)為第一單位，中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七〇八研究所噴水推進(jìn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為合作單位。

    噴水推進(jìn)泵主要部件包括葉輪、導(dǎo)葉、噴嘴、主軸和吸入彎管，通過(guò)葉輪和導(dǎo)葉高性能設(shè)計(jì)來(lái)保證高航速時(shí)效率高，同時(shí)滿(mǎn)足抗汽蝕能力強(qiáng)，振動(dòng)噪聲小等特殊性能要求。當(dāng)噴水推進(jìn)泵內(nèi)發(fā)生空化,不僅會(huì)導(dǎo)致推力減小，還會(huì)造成效率下降和噪聲增大。同時(shí)，噴水推進(jìn)泵性能下降還會(huì)影響艦船操縱性和機(jī)動(dòng)性。課題組在中國(guó)博士后基金、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持下，近年來(lái)對(duì)噴水推進(jìn)泵內(nèi)部空化流動(dòng)進(jìn)行了高精度數(shù)學(xué)建模和試驗(yàn)，研究了噴水推進(jìn)泵內(nèi)部空化流動(dòng)機(jī)理，研究了葉輪葉片與葉頂區(qū)域空化與高速流動(dòng)相互耦合的內(nèi)在關(guān)系，研究了不同形式空化流動(dòng)結(jié)構(gòu)形成機(jī)理，構(gòu)建了推進(jìn)泵空化性能預(yù)測(cè)方法。在此基礎(chǔ)上，與中船七〇八所建立了合作關(guān)系，開(kāi)展了噴水推進(jìn)泵內(nèi)部流動(dòng)高精度數(shù)值計(jì)算研究，相關(guān)成果可為高性能?chē)娝七M(jìn)泵研制提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。