空化過程包括空泡從初生、發(fā)展到潰滅,尤其在空泡潰滅的過程中,該過程會導(dǎo)致水力機(jī)械出現(xiàn)一些有害的現(xiàn)象,如引起壓力脈動與高頻噪音,影響機(jī)組的穩(wěn)定與安全運(yùn)轉(zhuǎn)。空化引起的壓力脈動等會造成離心泵外特性變差,同時引起振動與噪聲等;空泡潰滅時產(chǎn)生的壓力沖擊會對流體機(jī)械過流部件的固體壁面產(chǎn)生剝蝕破壞,也就是空蝕作用。燃油泵作為航空發(fā)動機(jī)的重要供油部件,空化性能是保障其可靠性的關(guān)鍵點(diǎn)。加裝誘導(dǎo)輪是提高離心泵空化性能的最有效措施,因此研究誘導(dǎo)輪對燃油泵的空化性能影響具有重要意義。本文以某型號高速燃油泵關(guān)鍵水力部件變螺距誘導(dǎo)輪為研究對象,基于數(shù)值計算,研究了誘導(dǎo)輪葉頂間隙、葉片軸截面傾角變化對高速燃油泵空化性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:1.研究了高速燃油泵空化發(fā)展過程及不同流量下的空化性能。高速燃油泵的揚(yáng)程隨著流量增大而下降,由于葉輪屬于低比轉(zhuǎn)速,效率隨著流量的增大而增大。結(jié)合空化性能曲線、誘導(dǎo)輪及葉輪葉柵空化演變及流道內(nèi)空泡分布,對于不同工況下高速燃油泵的空化性能,隨著流量的增大,流道內(nèi)的空泡迅速增多,高速燃油泵的斷裂空化數(shù)增大,燃油泵發(fā)生空化斷裂的位置前移,揚(yáng)程更早的發(fā)生陡降。2.研究了誘導(dǎo)輪葉頂間隙大小...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景
    1.3 高速燃油泵發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 誘導(dǎo)輪空化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 空化發(fā)展國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 空化的形式
        1.5.2 水力機(jī)械中空化發(fā)展
    1.6 本文主要研究內(nèi)容
    1.7 本章小結(jié)
第2章 高速燃油泵的數(shù)值計算
    2.1 概述
    2.2 數(shù)值計算方法
        2.2.1 基本控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 近壁面區(qū)域的處理
        2.2.4 空化模型
    2.3 高速燃油泵模型
        2.3.1 高速燃油泵及誘導(dǎo)輪基本參數(shù)
    2.4 高速燃油泵流體域計算模型、計算域網(wǎng)格及邊界條件
        2.4.1 高速燃油泵水體計算域網(wǎng)格劃分
    2.5 水力性能試驗驗證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 高速燃油泵空化性能及流場特性分析
    3.1 概述
    3.2 計算模型和邊界條件
    3.3 高速燃油泵內(nèi)定�？栈瘮�(shù)值模擬
        3.3.1 不同工況下高速燃油泵外特性
        3.3.2 不同工況下高速燃油泵空化性能曲線
        3.3.3 誘導(dǎo)輪與葉輪葉柵空化演變過程
        3.3.4 高速燃油泵流道內(nèi)空泡分布
        3.3.5 誘導(dǎo)輪與葉輪流道平均壓力分布
    3.4 本章小結(jié)
第4章 誘導(dǎo)輪葉頂間隙對高速燃油泵空化性能的影響
    4.1 概述
    4.2 計算模型和邊界條件
        4.2.1 方案設(shè)計
        4.2.2 邊界條件
    4.3 高速燃油泵內(nèi)定�？栈瘮�(shù)值模擬
        4.3.1 高速燃油泵及變螺距誘導(dǎo)輪空化性能曲線
        4.3.2 高速燃油泵流道內(nèi)的空泡分布
        4.3.3 誘導(dǎo)輪葉片的靜壓分布
        4.3.4 誘導(dǎo)輪流道內(nèi)的平均壓力分布
        4.3.5 誘導(dǎo)輪軸面湍動能分布
    4.4 本章小結(jié)
第5章 誘導(dǎo)輪葉片軸截面在軸面內(nèi)的角度變化對其空化性能的影響
    5.1 概述
    5.2 方案設(shè)計
    5.3 計算模型和邊界條件
    5.4 離心泵內(nèi)定常空化數(shù)值計算
        5.4.1 高速燃油泵空化特性曲線
        5.4.2 高速誘導(dǎo)輪流道內(nèi)空泡演變過程
        5.4.3 葉片軸截面傾角對誘導(dǎo)輪葉片安放角及高速燃油泵外特性的影響
        5.4.4 軸面相對速度云圖及流線圖
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和成果



本文編號：4006959