喷水推进泵空化诱导压力脉动特性的试验研究

作     者：龚波 张正川 尹俊连 冯超 李宁 许锐 王德忠 GONG Bo;ZHANG Zhengchuan;YIN Junlian;FENG Chao;LI Ning;XU Rui;WANG Dezhong

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 小米智能家电(武汉)有限公司武汉430075 中国船舶工业集团公司喷水推进技术重点实验室上海200111 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：148-156页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(52006132) 

主　　题：喷水推进混流泵 空化流动结构 高速摄像 叶顶泄漏涡 云状空化 压力脉动 时域分析 频谱特征 

摘      要：为探讨喷水推进泵内空化流动结构演变对压力脉动特性的影响,本文结合高速摄像和压力脉动同步测量展开了试验研究。结果表明:随着空化条件加剧,叶顶出现了泄漏涡核空化、剪切层旋涡空化、叶顶吸力侧片状空化和云状空化等复杂空化流动结构;叶顶低压区随着空化区域增大而增大;在泄漏流夹带下空化云不断翻滚,增加了空化云的不稳定性;空化云尺度随空化条件加剧而增大。大尺度空化云会导致强烈的压力脉动。空化区边缘的空泡破碎会带来压力冲击成份。压力脉动主频是叶频,次主频是二倍叶频。主频和次主频幅值在片状空化时小幅增长,在云状空化时大幅增大。垂直空化涡发展会导致叶片前缘附近压力面压力和局部压差下降,这是泵性能断裂的重要原因。