机匣开槽控制喷水推进器不稳定流动的数值研究

来源：上海理工大学学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：陈二云，邓明国，张庆，杨爱玲，付士银，潘虹宇

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海出版印刷高等专科学校 科研处，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,杭州汽轮动力集团股份有限公司，杭州 310022

摘要：针对喷水推进器小流量工况下的驼峰区不稳定流动，采用计算流体力学方法研究了其失稳特性。结果表明，随着流量的减少，推进泵的扬程和效率显著下降，扬程曲线在0.42Qd～0.8Qd范围内呈现出正斜率的驼峰特性，同时内部流场变得紊乱，并出现流动分离和回流等现象。为了改善这一不稳定流动，采用了机匣开槽技术进行流动控制，使驼峰现象得到明显改善。在最佳槽体结构参数下，深度失速工况点的扬程和效率分别比原模型提高了约147.6% 和 70.3%。机匣开槽一方面能够对进口来流进行整流，起到减少预旋和增大轴向进流速度的作用，另一方面可以抑制主流区漩涡的形成以及叶轮进口位置的低频压力脉动。

关键词：喷水推进器;水力性能;失速工况;压力脉动

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51106099）