定子葉片數對泵噴推進器空化性能的影響

李福正，黃橋高，潘光，孫國倉

（1.西北工業大學 航海學院，西安 710072；2.無人水下運載技術工信部重點實驗室，西安 710072；3.武漢第二船舶設計研究所，武漢 430205）

隨著現代水下作戰任務要求的提升，泵噴相對傳統螺旋槳和其他類型推進器具有更優越的綜合性能，儼然成為水下各種航行器較為青睞的裝備?？栈峭七M器難以完全避免的問題，不僅會引起空蝕，損傷材料，使維護成本增加，還可能增加推進器表面壓力脈動，加之空泡不間斷地生成和破滅，產生特殊聲譜，嚴重威脅水下航行器的安全。因此，泵噴的空化性能是眾多學者所關注的問題。

目前公開的泵噴空化性能研究主要集中于數值方法。如Shi等采用SST結合Rayleigh-Plesset方程均質多相模型數值分析了某泵噴的空化性能，結果表明，空化降低了泵噴的推進性能，空化數越小，空化現象越顯著。鹿麟等同樣以該方法分析了裝有泵噴的航行器空化性能，結果表明，空化的產生嚴重降低了推進效率，進一步分析發現，葉梢空化是造成效率損耗的主要因素。彭云龍等以SST和ZGB模型比較了前置和后置泵噴的空化性能，發現在幾何相似和消耗功率相同的條件下，前置泵噴的抗空化性能更好。張明宇等考慮到泵噴空化主要存在于葉片導邊和導管進口負壓區，將葉片型線、負載分布、轂徑比等參數進行了優化設計，從而改善了泵噴抗空化性能。此外部分學者也采用更復雜的湍流模型分析了泵噴空化形態。Yuan等結合DES湍流模型和ZGB空化模型分析了泵噴的葉梢空化渦結構在1個周期內的演化?！?br>