摘要：为研究双喷水推进耦合条件下的操舵性能,本文选择某大型喷水推进装置为研究对象,基于两相流数值模拟方法,对不同航速下、不同操舵角度时单/双喷水推进操舵特性开展了数值计算,从流动特征和水动力性能角度探究了单喷水推进在不同舵角时的操舵特性以及双喷水推进耦合对操舵特性的影响。结果表明,单个喷水推进实际操舵力损失和操舵角度有关,和航速关系不大,损失主要由流体飞溅和方向舵本身设计引起;双喷水推进耦合操舵时,每个推进器操舵力优于单个喷水推进,转舵力矩也随之增加。

摘要：喷水推进船的功率传递和推进效率成分与螺旋浆推进存在着显著差别。论文针对一艘喷水推进三体船,基于求解RANS方程,采用稳态多参考系(MRF)模型来模拟实泵,进行了带自由液面的喷水推进三体船自航数值模拟,并基于国际拖曳水池会议(ITTC)推荐的动量通量法对喷水推进的功率传递和效率分量进行分析,得到喷水推进总效率及其效率分量在不同航速下的变化规律。数值计算结果与自航试验结果吻合良好,表明该数值计算方法可以准确地预报喷水推进船体的自航性能。在低速时,推力减额主要受阻力增额分数的影响;在整个航速范围内,流道的效率和泵的效率随航速的变化不大。提高喷水推进总体效率要从提高流道效率、理想喷水效率和水泵效率入手。通过对功率传递和推进效率成分的分析,不仅能更好地理解船体-喷水推进的相互关系,而且根据计算得到的效率成分变化规律可以进行喷水推进器功率的估算,从而选择与之相匹配的主机,具有一定的学术科研价值和工程应用价值。

摘要：针对国际拖曳水池会议(ITTC)推荐的动量流量法需要确定喷水推进器流道进流面的问题,提出了简单实用的基于流线法的进流面获取方法,并采用MATLAB语言开发成程序,使这一过程大大简化,提高了效率.在此基础上,采用稳态多重参考系(MRF)模型,通过求解RANS方程对不同转数下喷水推进器的性能进行了数值计算与分析.研究结果表明:该方法可以准确获得进流面形状,并可给出进流面形状的参数化表达;进流面形状、泵前进口面速度分布以及唇部流动分离点位置都随转速变化而变化.所提出方法具有一定的实用性,可用于喷水推进器性能的预报.

摘要：以某V型船尾布置四台喷水推进器的进口流道为研究对象,通过数值模拟方法,计算设计航速工况下的进口流道进流特性以及随进速比的变化规律。研究结果表明,进速比减小,进口流道进流效率增加,但过小的进速比下的出流不均匀度增加。两台内侧推进器进流不仅相互之间会产生影响,还受到外侧推进器的影响,其获流区截面形状相对更窄、更深,而外侧推进器则相对更宽、更浅;外侧推进器的进流受到内侧推进器的影响,其获流区域有明显向外侧偏移的倾向。这一重要结论对V型船四台喷水推进器的布置优化,喷水推进器与船体水动力匹配权衡设计有重要的指导意义。

摘要：基于模型的系统工程(MBSE)是当今产品数字化设计的重要方法之一。然而由于系统工程极高的专业性和产品极高的复杂关联性,在复杂产品上应用基于模型的系统工程十分困难。针对这一问题,一种基于检索增强大语言模型的智能化设计方法被首次提出。方法首先建立了面向模型对象的多模态向量表示方法,通过检索增强生成技术,引入领域知识和建模规则,引导大模型更准确地生成MBSE模型视图;其次,提出了基于MBSE元素关联的视图优化方法,通过上下文交互结果交叉验证模型准确性;再次,通过大语言模型对建模工具接口调用和对候选零件的选择,实现设计模型和物料树的生成;最后,构建了一个包含24个场景模型的数据集对方法进行验证,实验结果表明该方法具有较高的准确性和可用性。以喷水推进装置为建模对象的案例研究也表明该方法能在保持可用性的基础上有效提升建模效率,对于基于MBSE方法的智能化具有重要意义。

摘要：本研究采用数值模拟方法对无限水域和限制水域中喷水推进装置的水动力特性进行对比分析,开展不同水深条件下喷水推进器进流特性、进口流道效率和推进泵水力特性研究,并据此评估开式循环水槽环境下水槽侧壁和底面限制对喷水推进装置水动力性能的影响。数值计算结果表明:限制水域下喷水推进船底部和水槽底面间水流因阻塞效应使速度增加产生回流,水槽侧壁对自由液面兴波产生反射,随着水深减小,流道进口获流区平均轴向速度明显增加;不同水深吃水比下,进水流道出口非均匀度增加,但进口流道效率变化不大;相比于无限水域条件,限制水域中推进泵流量系数、扬程系数和泵效率的预报结果偏高1%~2%。

摘要：国内泵喷设计主要有2种技术路线,一种是喷水推进泵的设计思路,另一种是导管桨的设计思路。本文从喷水推进理论出发,建立泵喷研究控制体和基本方程,分析了喷水推进与泵喷推进性能预报的异同,并结合工程实践给出了按国标试验程序获得的推进泵模型试验数据应用修正、尺度效应修正和其他差异性注意事项,形成了泵喷推进性能预报方法。通过具体案例分析,验证了方法的可行性与有效性,为泵喷性能预报和优化设计提供参考,对工程实践具有重要指导意义。

摘要：进口流道是喷水推进器的主要部件之一,其水力损失是推进器总损失的重要部分。进口流道几何结构引起推进泵非均匀进流,对推进器水力效率和动态激励造成不利影响。该文采用伴随方法对喷水推进器进口流道开展数值研究,先正向求解流动方程后,再反向求解伴随方程,基于伴随变量场得到与进流最相关的流动区域,建立并验证了基于伴随方法的喷水推进器流道进流面获取方法。以进口流道边界为设计输入变量,以出口流动不均匀度为目标,通过伴随方法来优化流道几何,经过8次迭代后,出口不均匀度相对下降幅度达到18.7%,验证该方法可有效优化进口流道几何。

摘要：通过求解由RNG k-ε二方程湍流模型封闭的相对定常雷诺时均方程,对初始设计的前置导叶轴流泵进行全三维数值模拟,得到通用特性曲线。分析设计工况点是否在最佳效率处,设计点是否成功。捕捉前置导叶轴流泵内流场,观察导叶预旋是否到位,尾流场是否有旋流。所得的结果对初始设计的前置导叶轴流泵的改进和优化具有十分重要的意义。

摘要：该文针对喷水推进系统的控制体、推力表征、喷水推进与相互影响等基础理论研究,喷水推进泵、进口流道、操舵倒航机构、低噪声推进器等喷水推进系统的核心设计方法、相关仿真评估与试验验证手段,以及喷水推进装置在高速军、民船舶与两栖车辆三大领域的典型应用现状,进行了系统性论述。根据喷水推进技术特点以及其与现代技术发展的融合,提出了喷水推进与船体一体化系统设计、水动力设计从宏观走向微观、喷水推进数字化与智能化技术、集成电力驱动的喷水推进系统、面向隐身需求的喷水推进协调设计等喷水推进技术发展趋势。