[发明专利]高效和大功率密度船用喷水推进泵水力模型的设计方法

摘要

本发明公开了高效和大功率密度船用喷水推进泵水力模型的设计方法，包括如下步骤喷水推进泵水力参数的选型设计，确定二维轴面投影几何，采用参数化三元逆向设计方法获得叶轮和导叶的三维几何形状，周向旋转得到收缩喷口的三维几何形状，将叶轮、导叶和收缩喷口的三维几何形状组合得到喷水推进泵水力模型。本发明具有设计周期短、设计质量高的显著特点，可快速、可靠设计出同时具有高效、紧凑、大功率密度特征的喷水推进泵水力模型。通过参数化三元逆向设计叶轮和导叶叶片几何，解决了高速船舶喷水推进泵研发过程中在尽量保持紧凑的条件下同时提高效率、抑制空化和增加功率密度的难题。

主权项

高效和大功率密度船用喷水推进泵水力模型的设计方法，确定喷水推进泵的叶轮、导叶和收缩喷口的三维几何形状，将所述叶轮、导叶和收缩喷口的三维几何形状组合得到所述喷水推进泵水力模型，其特征在于，确定所述叶轮、导叶和收缩喷口的三维几何形状的方法包括如下步骤：1)依据设计要求进行喷水推进泵水力参数的选型设计；2)确定喷水推进泵叶轮、导叶和收缩喷口的二维轴面投影几何；3)根据经验选定叶轮和导叶的叶片数；依据步骤1)所确定的水力参数，结合步骤2)给定的叶轮和导叶的叶片轴面投影形状，求得叶轮和导叶叶片上的负载，所述负载为叶片压力面和吸力面之间的压力差；根据所述负载从船舶推进器设计翼型库中选定叶截面翼型；结合所求的负载中叶轮和导叶叶片上的负载沿径向分布和沿轴向分布规律、叶截面翼型和所选定叶轮和导叶的叶片数得出叶轮和导叶的三维几何形状；4)将所述收缩喷口的二维轴面投影几何周向旋转得到所述收缩喷口的三维几何形状。