液体火箭发动机推进剂泵诱导轮与离心轮的匹配

论文摘要

为获得诱导轮离心轮周向匹配的时序效应对离心泵外特性以及压力脉动的影响规律,阐释相关作用机制,采用基于分离涡仿真(DES)的离心泵三维全流道数值仿真方法,引入熵产理论以及压力脉动强度系数等先进分析方法对不同匹配角度下离心泵内能量损失机制及压力脉动特性进行了研究。结果表明:离心轮诱导轮的时序效应对泵外特性有一定的影响,随着匹配角度的增加,扬程和效率均呈现先减小后缓慢增大的趋势,扬程变化为0.8%,效率变化为1.2%,其影响机制由不同匹配角度下叶轮通道分离涡、叶轮叶片尾迹以及靠近隔舌处扩压器通道回流涡变化决定;时序效应对离心轮扩压器动静干涉效应影响显著,当诱导轮叶片尾缘位于离心轮相邻主叶片中间位置时,能够有效消除3倍频成分,显著降低泵内压力脉动水平,其中动静干涉区域以及隔舌处扩压器叶片表面压力脉动平均降幅分别达到14.5%和16.7%。

论文目录

• 1 计算模型和数值方法
•   1.1 物理模型
•   1.2 网格生成与计算设置
•   1.3 仿真结果验证
• 2 外特性分析
•   2.1 匹配角度对泵性能的影响
•   2.2 熵产分析
• 3 压力脉动分析
•   3.1 压力脉动强度分布
•   3.2 压力脉动频谱分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨宝锋,李斌,陈晖,刘占一

关键词: 涡轮泵,诱导轮,离心轮,液体火箭发动机,时序效应,熵产,压力脉动

来源: 航空学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程,动力工程

单位: 西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室,航天推进技术研究院

基金: 国家“973”计划(613321)~~

分类号: V434.2

页码: 86-98

总页数: 13

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