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1. 基于人工神经网络和遗传算法的喷水推进泵叶轮和导叶匹配优化方法研究

王俊, 范佘明, 蔡佑林, 尹晓辉, 冯超

船舶 2023, 34 (06): 65-72. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2023.06.065

摘要（50）

PDF （1645KB）（91）

为提升喷水推进泵的水力性能,对现有水力模型动叶轮和导叶体的叶片几何形状进行匹配优化设计。该文针对影响喷水推进泵性能的叶轮叶片载荷、导叶叶片载荷、积迭位置等参数,采用拉丁超立方抽样方法进行样本空间采样,应用RANS方程对各样本进行定常数值求解,得到泵的性能参数,基于人工神经网络,建立泵设计参数和性能参数之间的映射响应模型,并以效率最高为目标,采用遗传算法进行优化,获得性能优异的喷水推进泵水力模型。该过程迭代循环自动完成,可缩短水力模型的设计开发周期。结果表明：优化后,在保持泵扬程不变的情况下,内流场显著改善,计算设计点效率达到91.8%,经过试验验证后效率达到88.9%,高效区流量范围拓宽15%。

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2. 面向中低速船的浸没式喷水推进技术

蔡佑林, 张恒, 陈刚, 邱继涛, 汲国瑞, 王建强

船舶 2023, 34 (03): 92-96. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2023.03.092

摘要（328）

PDF （1144KB）（279）

浸没式喷水推进方式是传统船舶喷水推进技术的新发展。文中针对该类喷水推进型式,从概念出发,系统分析了推进效率、装置与船体的相互影响、推进泵的比转速,首次建立了以船体与推进装置主要参数描述的比转速及喷水推进船进速系数的数学模型,论证其应用的航速与推进泵比转速范围,揭示其高效机理,并通过案例进行验证。该文掌握了装置主要参数随喷速比与转速的变化规律,为浸没式喷水推进装置的发展应用奠定了理论基础。

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3. 喷射流浸没深度对喷水推进尾迹场的影响分析

张恒, 王仁智, 蔡佑林, 于存银

船舶 2022, 33 (03): 20-27. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2022.03.020

摘要（184）

PDF （3050KB）（240）

应用STAR-CCM+软件,结合RANS方法并引入Lighthill声类比方程,针对某高速艇配备的混流式推进泵,调节船舶吃水深度,研究不同浸没深度的喷射流尾迹场及其噪声特性。文中建立了系泊状态下船泵一体化流场数值模拟方法及喷射流尾迹场噪声计算方法,通过流场模拟掌握了喷射流浸没深度对尾迹的影响规律,得到水下喷射比水面喷射能量耗散较少、尾迹流动特征较弱和完全浸没后水动力噪声随着浸没深度增加而变小等重要结论,对发展喷水推进乃至船舶综合隐身技术均有重要指导意义。

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4. 叶片数对喷水推进低比转速轴流泵叶轮水动力性能的影响

张志远;王立祥;蔡佑林;

船舶 2015, 26 (01): 20-24.

摘要（41）

喷水推进低比转速轴流泵是随着喷水推进技术的发展而产生的一种新泵型。针对一型低比转速轴流泵叶轮叶片数分别选取为5、6、7建立三组叶轮模型,选择RNG k-ε两方程涡粘模型进行叶轮内流场与功率、总压扬程、效率的数值模拟计算,得到三组叶轮的相关水动力曲线。在此基础上分析叶片数对低比转速轴流泵叶轮水动力性能的影响,得到叶片数对功率、总压扬程与工况点影响较大,而基本不影响最高效率的结论,为我国该类泵型的深入研究提供参考。