喷水推进泵相似换算模型试验及性能研究

为了探究喷水推进泵外特性性能与推力性能之间的变化规律，基于水力机械流动相似准则设计得到与原型泵相似的模型泵叶轮，在此基础上开展模型泵的外特性试验并换算得到原型泵的外特性曲线。同时，基于CFX商业软件对喷水推进泵全三维数值计算进行求解，探究不同湍流模型下的数值计算结果和不同转速工况下能量系数KE的变化规律以表征泵的推力性能。结果表明：标准k-ε湍流模型的外特性计算结果与试验结果偏差不超过4.5%，数值计算方法可靠；能量系数KE随流量变化规律与泵效率η相似，但最优工况点存在明显偏差；对于模型泵，其最优推力效率点出现在1 600 r/min附近，这与推力的数值计算结果相一致。由此可推断，采用能量系数KE表征泵的推力特性具有一定的可行性，该方法对于喷水推进泵的设计与优化具有参考价值。