轴流式喷水推进泵内涡与空化相互作用

作者：徐顺; 龙新平; 季斌^*; 李贵斌

来源：哈尔滨工程大学学报（英文版）, 2020, 41(07): 951-957.

• 喷水推进泵
• 空化
• 水力性能
• 数值模拟
• 涡量输运
• 临界空化
• 柱坐标系

喷水推进泵内空化的发生直接影响推进效率,尤其是进入性能陡降工况,针对目前对该工况下喷水推进泵内涡与空化相互作用认知不足,极需从机理方面展开研究。本文采用分离涡流模拟(detached eddy simulation, DES)湍流模型Zwart-Gerber-Belamri (ZGB)空化模型对性能陡降工况下的喷水推进泵内部空化流场进行数值模拟,并结合柱坐标系下的涡量输运方程对喷水推进泵内涡与空化的相互作用机理进行分析。研究表明:数值计算的空化性能曲线与实验测量结果吻合较好;涡线拉伸扭曲项与涡量分布密切相关;斜压矩项和膨胀项主要集中在汽液交界面处,会引起涡量场的重新分布,并且膨胀项的量级要大于斜压矩项;在间隙处,粘性耗散性量级较大,粘性耗散项的作用不可忽略。

• 单位
  武汉大学