变工况鱼雷燃气涡轮机调节方法的选择

鱼雷在变速或者变深航行时，效率会变得很低，乃至不能正常运行。所以必须进行变工况的计算，并研究出与之相适应的调节方法。本文应用工程热力学及空气动力学的有关理论，分析了鱼雷燃气涡轮机在变工况条件下的可调参数，提出了可行性调节方法，并给出了相关的计算数学模型。仿真结果验证了数学模型的正确性。     

鱼雷燃气涡轮机废气喷水冷却计算与分析

使用燃气涡轮机可使鱼雷航速大幅度提高,但由于涡轮机后废气温度较高,对密封、轴承、润滑系统及航迹产生不利影响,必须采取措施对废气进行冷却.本文详述了涡轮机废气喷水冷却的原理,并基于工程热力学及流体力学基本理论,建立了废气喷水冷却计算模型,对不同工况下涡轮机废气冷却进行了计算,得到了满足要求的最优喷水量和冷却后废气热力参数.计算结果为燃气涡轮机动力装置冷却系统设计提供了理论支撑.     

鱼雷涡轮机数字仿真

鱼雷涡轮动力系统具有许多优于活塞动力系统的结构和工作特性，在现代鱼雷高速度和远航程的战术要求下，大型热动力鱼雷宜采用涡轮发动机作为推进主机。进行鱼雷涡轮动力装置数字仿真是设计涡轮机的重要步骤，为此，该文针对鱼雷涡轮机设计和研制的需求，采用理论分析、经验推导和实验研究相结合的方法建立了鱼雷开式循环部分进气纯冲动式复速级涡轮发动机设计工况及2种常见变工况的数学模型，着重讨论了变工况过程涡轮机的调节控制方案，提出了简便易行的开关喷嘴控制方法，并对其进行了数字仿真研究。涡轮机内部结构及热力学参数仿真结果表明所建数学模型较为准确，变工况控制方法具有正确的理论依据，并易于工程实现。该文的数字仿真方法将为今后更深入的研究提供技术支持。     

鱼雷涡轮机斜切喷管内流场数值模拟

基于求解雷诺平均的Navier—Stokes方程组,对鱼雷燃气涡轮机斜切喷管内流场进行了数值模拟计算,研究了斜切喷管气动特性随膨胀比的变化关系。数值模拟结果表明,该文所使用的数值模拟方法能够较好地捕捉斜切喷管内部存在的各种复杂流动结构,合理地预测了斜切喷管内部流场随膨胀比的变化趋势;喷管处于膨胀过度状态时,喷管出口会出现激波,造成激波损失,激波与边界层干涉,使得流动损失进一步增大,引起喷管气动性能的迅速恶化,设计时应尽量避免;对于既定尺寸的喷管,膨胀比大于临界流量膨胀比时,通过喷管的燃气流量保持最大流量不变。     

基于振动分析的鱼雷涡轮机故障诊断技术初探

介绍了鱼雷涡轮机振动分析与故障诊断技术的研究意义,建立了涡轮机的动力学模型,在此基础上讨论了涡轮机可能出现的不平衡、转轴热弯曲、碰摩故障、定向振动、滚动轴承损伤、减速器齿轮安装偏心等6种故障模式,逐一分析了它们的振动特点、可能造成的危害以及避免这些故障出现的设计原则,为解决新型鱼雷涡轮机的减振降噪问题提供技术支持.     

基于计算流体动力学方法的鱼雷涡轮机功率计算

以往涡轮机功率计算都采用1D解析法及经验公式,无法考虑通流部分中各种损失,而且不便于对涡轮机作进一步性能参数优化。本文基于计算流体动力学（CFD）方法,对鱼雷燃气涡轮机通流部分的3D流场进行数值模拟计算,并对模拟计算结果进行分析及后处理,得到涡轮机叶轮叶片力矩值,推算出涡轮轴输出功率,为分析涡轮机内部各种损失,优化涡轮机性能参数提供了重要依据。     

涡轮机动力系统变工况过程内效率建模与仿真

在以往涡轮机动力系统变工况工作过程仿真计算中, 内效率的计算均采用数值拟合方法.本文首次采用理论分析与经验公式相结合的方法,建立了涡轮机动力系统非设计工况下内效率的完整数学模型, 并对其进行了数值仿真,得到了涡轮机动力系统在变工况工作过程中内效率及其影响因素的详细变化情况,仿真结果表明,喷嘴和工作叶片速度系数是影响内效率的最关键因素,通过与试验数据的对比分析,也验证了模型的正确性.     

基于ANSYSCFX的鱼雷涡轮机通流流场及性能计算方法

运用计算流体力学（CFD）软件ANSYSCFX对鱼雷涡轮机通流部分流场及性能进行了数值计算,介绍了CFD技术应用到鱼雷燃气涡轮机通流设计中的一般步骤,旨在提供一种燃气涡轮机通流部分流场及性能的预测方法,探索CFD技术在鱼雷燃气涡轮机动力系统设计中的应用途径。研究结果表明,利用CFD技术计算鱼雷燃气涡轮机通流流场,预测通流气动性能与试验数据吻合较好。本文的研究成果对鱼雷涡轮机工程研制具有一定的参考价值。     

部分进气燃气涡轮机叶轮流场数值模拟

基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组,对部分进气燃气涡轮机叶轮内部流场进行全3D粘性定常数值模拟,研究了涡轮机叶轮内部流场精细结构。研究结果表明,本文所使用的数值模拟方法能够较好地捕捉部分进气燃气涡轮机叶轮内部存在的各种复杂流动结构;叶轮进口燃气超音速,导致叶轮入口产生激波,激波与边界层干涉,造成边界层分离,引起流动损失增大,从而影响叶片的载荷分布和涡轮效率;叶轮通道内部流动呈强3D特性,存在各种旋涡结构;部分进气设计和叶轮高速旋转,使叶轮受到强烈的交变力冲击,对叶片应力分布产生不利影响。该方法为部分进气燃气涡轮机设计及工程应用提供参考。     

燃气涡轮机高速转子临界转速仿真

工程应用中燃气涡轮机高速转子需要确定其临界转速,以确保发动机在安全的转速范围内工作,而不发生共振。以一种高速转子系统为研究对象,分别采用传递矩阵法和有限元法对其临界转速进行求解,通过试验测试,验证了这两种方法的可行性和精确性,为工程设计提供了依据。     

鱼雷热力发动机发展概况及选型研究

论述了国外鱼雷热力发动机发展概况以及鱼雷热力发动机选型的依据和发展趋势。较全面地分析了发展潜用反大型水面舰的鱼雷热动力系统透平机试验样机是可行的。同时展望了新型的超空泡鱼雷动力系统。     

鱼雷动力技术发展展望

概括地介绍目前世界上各种先进的鱼雷动力系统, 包括热动力和电动力, 着重介绍了它们的发展前景, 并从比能量和比功率、安静性、技术复杂性、实现多速制或无级变速以及全寿命周期工作费用这五方面比较了热动力和电动力的主要特性, 全面展望了鱼雷动力技术的发展趋势。     

动叶围带对鱼雷涡轮机通流性能影响研究

针对鱼雷涡轮机叶片短小,顶部间隙泄漏损失严重的问题,基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组,对有无围带下鱼雷涡轮机通流不同工况下流场及性能进行了数值计算,研究了有无围带时涡轮机功率、效率、燃气流量以及各种流动损失的变化规律,分析了叶轮围带对涡轮机通流流场及性能的影响。研究表明,在鱼雷涡轮机叶轮顶部上安装围带有助于消除叶轮流道主流中叶片径向的泄漏流动,减小叶轮内部流动损失,提高涡轮机通流效率和功率,改善鱼雷涡轮机通流部分的工作性能。     

MK54混装鱼雷对鱼雷发展的启示

近年来鱼雷技术得到迅猛发展，特别是作为世界头号军事强国的美国，其面向21世纪研制的MK54混装鱼雷使现代海战发生了重大变化。本文结合该型鱼雷研制情况，对鱼雷发展提出了一些看法。