本文關(guān)鍵詞： 柱塞泵 水射流噪聲 氣蝕 噴嘴 壓力脈動(dòng)　出處：《華中科技大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著海洋資源爭(zhēng)奪的日益激烈，噴水推進(jìn)由于其巨大的開發(fā)潛力被廣泛的運(yùn)用到水下航行器中，其噪聲水平直接決定了航行器的隱蔽性。水射流噪聲是噴水推進(jìn)器噪聲的主要來源，國(guó)內(nèi)外對(duì)噴水推進(jìn)及水射流的研究很廣泛，但很少涉足水射流噪聲領(lǐng)域。本文以實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的閥配流式軸向柱塞泵為動(dòng)力源，，對(duì)水射流進(jìn)行噪聲特性研究。 本文對(duì)水射流噪聲的兩個(gè)主要來源（射流湍流噪聲和氣蝕噪聲）進(jìn)行了理論分析。分析了射流流速、工作壓力、壓力脈動(dòng)以及噴嘴結(jié)構(gòu)形狀對(duì)水射流噪聲的影響，并提出通過降低壓力脈動(dòng)和改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)來降低水射流噪聲。 針對(duì)柱塞泵提供動(dòng)力源的水射流系統(tǒng)中的壓力脈動(dòng)特性，以及系統(tǒng)工況的多變性，本文設(shè)計(jì)了蓄能器組的模型，并對(duì)各蓄能器的充氣壓力進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 對(duì)多種幾何形狀噴嘴的流場(chǎng)進(jìn)行了對(duì)比仿真分析，得到不同噴嘴在不同參數(shù)下的流場(chǎng)及湍流動(dòng)能分布。對(duì)不同結(jié)構(gòu)噴嘴的氣蝕比進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明流線型結(jié)構(gòu)能夠有效抑制氣蝕的發(fā)生，從而降低氣蝕噪聲。 最后對(duì)圓柱、圓錐噴嘴在不同入口條件下的噪聲特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，入口條件相同時(shí)，圓錐噴嘴的水射流噪聲要明顯低于圓柱噴嘴，表明改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)可降低水射流噪聲。同時(shí)，使用蓄能器組降低系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)可降低水射流噪聲。
[Abstract]:With the increasingly fierce competition for marine resources, water jet propulsion has been widely used in underwater vehicles due to its great potential for development. The noise level directly determines the concealment of the vehicle. The water jet noise is the main source of the water jet propeller noise, and the domestic and foreign research on water jet propulsion and water jet is very extensive. However, it is seldom involved in the field of water jet noise. In this paper, the noise characteristics of the water jet are studied by using the valve flow axial piston pump developed by the laboratory as the power source. In this paper, two main sources of water jet noise (jet turbulence noise and cavitation noise) are theoretically analyzed, and the effects of jet velocity, working pressure, pressure pulsation and nozzle structure on water jet noise are analyzed. It is proposed to reduce the noise of water jet by reducing the pressure fluctuation and improving the nozzle structure. In view of the pressure pulsation characteristics in the water jet system where the piston pump provides power source and the variability of the system operating conditions, the model of the accumulator group is designed, and the inflatable pressure of each accumulator is designed. The flow field and turbulent kinetic energy distribution of different nozzles under different parameters are obtained by comparing and simulating the flow field of nozzle with various geometric shapes, and the cavitation erosion ratio of nozzle with different structure is compared and analyzed. The results show that streamline structure can effectively inhibit the occurrence of cavitation erosion and thus reduce cavitation noise. Finally, the noise characteristics of cylindrical and conical nozzles under different inlet conditions are experimentally studied. The experimental results show that the jet noise of conical nozzles is obviously lower than that of cylindrical nozzles when the inlet conditions are the same. It is shown that the improved nozzle structure can reduce the noise of water jet, and the pressure pulsation of the system can be reduced by using the accumulator to reduce the noise of water jet.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH322;TB53

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本文編號(hào)：1545892