泵喷推进器间隙流场尺度效应数值研究

由于泵喷推进器转子与导管之间有间隙的存在,内流场特性较复杂.为了探究尺度效应对泵喷推进器间隙流场的影响,采用非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和SST k-ω湍流模型,利用全结构化网格对计算域进行离散处理,滑移网格用于处理转子和其他部件之间的相对运动.首先通过网格不确定分析来验证本文数值方法的可行性,数值计算结果与模型试验数据进行了比较,两者吻合良好;然后对3种尺度泵喷推进器模型的敞水性能进行了数值计算,从涡量场和压力场的角度进行了分析.结果表明,全进速系数下,实尺度模型的效率会提高;实尺度模型的叶梢泄漏涡(TLV)涡量溃灭提前,涡量强度更低,并且TLV涡核中心压力系数更小,间隙间的脉动压力幅值更低.

均匀流中泵喷推进器噪声特性数值模拟研究

以某泵喷推进器为研究对象,在以标模桨E779A进行数值验证的可行性研究基础上,针对泵喷推进器的流场特性进行计算,并将稳态结果与实验值进行对比验证,最后采用计算流体力学和声学比拟耦合方法对泵喷推进器各部件的近场噪声源和远场辐射噪声进行计算分析.结果表明:在表面噪声源强度分布上,占据声强的主要贡献部分分布在导管和定子前缘及内壁面、转子的叶梢及导边处;从声压级频谱结果来看,整体部件和转子部件在叶频及其谐频处呈现明显的线谱特性;在对噪声的贡献量上,转子部件占主导部分,定子贡献最少;在声场指向性上,轴向平面上各监测点总声压级指向性呈“8”字形分布,表现为偶极子声源特性.该研究结果对泵喷推进器噪声特性研究及降噪设计有一定的参考作用.