轴流式冷却循环泵非稳态流激特性数值研究

摘要: 轴流式冷却循环泵是舰船动力系统中的关键设备之一，泵内非稳态流动诱发的压力脉动是影响泵振动水平的主要水力因素。运用特定设计方法对某比转速为471的循环泵进行了设计并通过实验测量进行了性能验证。基于非定常数值计算，获得了不同工况下循环泵多个截面上压力脉动系数的变化规律。研究表明：叶轮进口压力脉动系数沿径向呈递增趋势，轮缘处流体激励能量最大且主要集中于叶频；叶轮出口压力脉动系数在轮缘和轮毂处取得极大值，主要激励频率为叶频及其高次谐频；导叶出口压力脉动系数沿径向基本一致，主要激励频率为轴频；叶轮出口诱发的叶频压力脉动是决定泵振动水平的主导因素。研究结论为循环泵减振技术的发展提供了一定的理论支撑。