[1]刘浩,吴如新,庄家钦.喷水推进装置进水干扰特性数值模拟分析[J].江苏水利,2025,(03):53-58.
　LIU Hao,WU Ruxin,ZHAUNG Jiaqin.Numerical simulation and analysis on inlet flow interference characteristics of water jet propulsion device[J].JIANGSU WATER RESOURCES,2025,(03):53-58.
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喷水推进装置进水干扰特性数值模拟分析()
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《江苏水利》[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2025年03期
页码:
53-58
栏目:
水利工程管理
出版日期:
2025-03-15

文章信息/Info

Title:
Numerical simulation and analysis on inlet flow interference characteristics of water jet propulsion device
文章编号:
1007-7839（2025）03-0053-0006
作者:
刘浩; 吴如新; 庄家钦
（镇江经济技术开发区水利站，江苏 镇江 212000）
Author(s):
LIU Hao;  WU Ruxin;  ZHAUNG Jiaqin
（Zhenjiang Economic and Technological Development Zone Water Conservancy Station, Zhenjiang 212000, China）
关键词:
喷水推进装置; 管路系统; 流管特性; 水力性能; 数值模拟
Keywords:
water jet propulsion device;  pipeline system;  flow tube characteristics;  hydraulic performance;  numerical simulation
分类号:
TV131.66
文献标志码:
B
摘要:
基于雷诺时均N-S方程和SST湍流模型，采用CFD技术对喷水推进装置管路系统开展数值模拟研究，分析不同流量和机组布置间距下喷水推进装置的进水流动特性。研究结果表明：相同机组间距下，随着流量的减小，流速逐渐降低，相邻机组之间流管逐渐收束，相互影响减小，深度干扰系数先减小后增大，宽度和面积干扰系数逐渐减小；相同流量工况下，随着2台机组之间的间距不断变大，流管之间的相互影响逐渐降低，深度干扰系数变化逐渐减小，变化幅度较小，宽度和面积干扰系数都增大；在同样的机组布置间距下，随着流量的减小，当间距L=2D时，机组的干扰系数变化幅度变小，说明2台机组之间的相互干扰作用降低。为保证不易发生抢水现象并保证机组安全稳定的运行要求，推荐采用机组布置间距L=2D。
Abstract:
Based on the Reynolds averaged Navier-Stokes equation and SST turbulence model, CFD technology was used to conduct numerical simulation research on the pipeline system of the water jet propulsion device, and to analyze the inlet flow characteristics of the water jet propulsion device under different flow rates and unit layout distances. The research results show that under the same unit spacing, as the flow rate decreases, the flow velocity gradually decreases, the flow tubes between adjacent units gradually converge, the mutual influence decreases, the depth interference coefficient first decreases and then increases, and the width and area interference coefficients gradually decrease; Under the same flow conditions, as the distance between the two units increases, the mutual influence between the flow pipes gradually decreases, the depth interference coefficient changes gradually, and the amplitude of the change is small. The width and area interference coefficients both increase; Under the same unit layout spacing, as the flow rate decreases, when the spacing L=2D, the variation amplitude of the interference coefficient of the units decreases, indicating that the mutual interference between the two units is reduced. To ensure that water grabbing is not likely to occur and to meet the requirements of safe and stable operation of the unit, it is recommended to use a unit layout spacing of L=2D.

参考文献/References:

[1]陈康，黄德波. CFD技术在三体船阻力性能研究中的应用[J]. 哈尔滨工程大学学报，2006，27（3）：362-363.
[2]胡彬彬，程涛，程哲. 船体与喷水推进装置相互作用的仿真分析[J]. 航海工程，2015，44（1）：60-63.
[3]王永生，常广晖，丁江明. 船-泵-机匹配方法研究[J]. 清华大学学报（自然科学版），2007，47（5）：623-626.
[4]Allison J. Marine water-jet propulsion[J]. SNAME Trans-actions，1993（101）：275-335．
[5]ANAGNOSTOPOULOS J S. A fast numerical method for flow analysis and blade design in centrifugal pump impellers[J]. Computer and Fluids，2009，38（2）：284-289.
[6]陈志明，伍斯杰，黄晓恒. DTMB5415船绕流场数值模拟研究[J]. 广东造船，2012（3）：17-21.
[7]孙存楼，王永生，徐文珊. 喷水推进船负推力减额机理研究[J]. 水动力学研究与进展，2011，26（2）：177-185.
[8]罗灿，成立，刘超，等. 船用喷水推进泵装置水力特性数值模拟研究[J]. 排管机械工程学报，2015，33（5）：374-379.
[9]罗灿，成立，刘超. 格栅安装角对喷水推进泵装置性能影响的CFD研究[J]. 扬州大学学报（自然科学版），2015，18（2）：65-69.
[10]刘承江，王永生，古成中. 船-泵相互作用对喷水推进器推进性能的影响[J]. 上海交通大学学报，2016，50（1）：91-97.
[11]刘承江，王永生，张志宏，等. 喷水推进器推力的CFD计算方法研究[J]. 计算力学学报，2008，25（6）：927-931.
[12]刘承江，王永生. 流场控制体对喷水推进器性能预报影响的研究[J]. 船舶力学，2010，14（10）：1117-1124.
[13]DUCCIO B，MEHRDAD Z，REIMA A，et al. Parametricdesign of a waterjet pump by means of inverse design，CFD calculations and experimental analyses[J]. Journal of FluidsEngineering，2010（132）：1-15
[14]李忠华. 喷水推进系统在高速船上的应用[J]. 世界海运，1997（1）：53-60.
[15]易文彬，王永生，靳栓宝，等. 雷诺数相似喷水推进船模预报实船推进性能[J]. 武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2014，38（5）：1074-1078.
[16]常书平，王永生，庞之洋，等. 进速比对喷水推进器进水流道性能影响研究[J]. 武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2010，34（8）：721-724.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-10-11
作者简介：刘浩（1996—），男，硕士，主要从事节约用水管理研究工作。E-mail：965033584@qq.com
更新日期/Last Update: 2025-03-15