一种高效低噪喷水推进泵的制作方法

1.本实用新型涉及一种喷水推进泵，具体涉及一种能够减小阻力与噪声的喷水推进泵，属于船舶工程技术领域。


背景技术：

2.目前的两栖车辆、船舶、舰、艇的喷水推进泵为了保证推进效率，在喷泵设计过程中，尽量避免或减少空化现象，其结构形式多年来基本没有多大的改变，推进效率提高程度不大。主要问题有：
3.(a)进水段中的噪声与阻力
4.喷水推进泵在喷水推进泵叶轮进口前采用车体底部弯道进水时，弯道水流本身很紊乱，而海洋流场内流速方向与泵进口水流方向并不完全一致，尤其是海水流过传动轴护管时，在护管后部将产生旋涡，这些地方都会形成噪声源并产生一定的功耗，降低推进效率。
5.(b)出水段中的阻力
6.喷水推进泵喷管出水口段呈收缩状，以利于形成高速水流产生推进力。但高速流动的水柱与喷水推进泵尾部喷管收缩状出口内表面接触会产生一定的阻力，降低了喷泵的推进效率。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型提供了一种高效低噪喷水推进泵，能够减小喷水推进泵的过流阻力，提高推进效率。
8.一种高效低噪喷水推进泵，该推进泵包括导流罩、喷管、驱动轴、驱动轴护管、轮毂、叶轮和导叶轮；导流罩和喷管对接，驱动轴和轮毂同轴连接后由驱动轴护管支撑在导流罩和喷管的内部，叶轮和导叶轮固定在轮毂上，其中，所述叶轮与导叶轮后部对应的喷管尾部收缩状喷口的内表面开具凹坑，所述凹坑在内表面上均匀分布。
9.进一步地，所述凹坑的形状为圆形。
10.进一步地，所述驱动轴护管外圆周面两侧顺流方向开具仿生沟槽，所述沟槽的开槽方向与驱动轴护管的轴线呈现一定的夹角。
11.进一步地，所述驱动轴护管上两侧的沟槽呈等间距错位排列。
12.有益效果：
13.本实用新型通过在喷水推进泵尾部喷管出水口内表面设置凹坑，利用半圆形凹坑减小绕流阻力；此外，在驱动轴护管两侧开具顺流向沟槽，能进一步减小喷水推进泵的过流阻力，提高推进效率，并减小喷水推进泵的工作噪声。
附图说明
14.图1为本实用新型喷水推进泵的结构示意图；
15.图2为喷管的结构示意图；
16.图3为驱动轴护管的结构示意图；
17.图4为图3的a
‑
a剖视图；
18.图5为图3的b
‑
b剖视图。
19.其中，1
‑
导流罩、2
‑
喷管、3
‑
驱动轴、4
‑
驱动轴护管、5
‑
轮毂、6
‑
叶轮、7
‑
导叶轮、8
‑
凹坑、9
‑
沟槽。
具体实施方式
20.下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
21.本实用新型提供了一种高效低噪喷水推进泵，如附图1所示，该推进泵包括导流罩1、喷管2、驱动轴3、驱动轴护管4、轮毂5、叶轮6和导叶轮7；导流罩1和喷管2对接后形成安装驱动轴3和轮毂5的安装空腔，为了更好地反映安装空腔内部各部件之间的连接关系，附图1对导流罩1和喷管2进行了透视处理。驱动轴3和轮毂5同轴连接后由驱动轴护管4支撑固定在导流罩1和喷管2的内部，叶轮6和导叶轮7固定在轮毂5上，其中，叶轮与导叶轮后部对应的喷管尾部收缩状喷口的内表面开具有减阻作用的圆形凹坑8，如附图2所示，圆形凹坑8在内表面上均匀分布。如附图3
‑
5所示，驱动轴护管4两侧顺流方向开具仿生沟槽9，沟槽9的开槽方向与驱动轴护管的轴线呈现30
‑
60
°
的夹角，两侧的沟槽9呈等间距错位排列。
22.仿生研究表明非光滑表面—凹坑表面结构是减阻的另一种方式，也得到了同样的研究发展。bearman和harvey研究了非光滑表面对圆柱体绕流阻力的影响，通过试验得出半圆形凹坑在所选雷诺数范围能够减小绕流阻力。
23.此外，国内外学者研究表明，如中流体中物体表面边界层表面开有仿生沟槽能显著减小物体过流阻力与噪声。对于图3所示的驱动轴护管，由于其截面为圆柱形，会对管道内的水流会产生一定的阻力，为减小驱动轴护管的阻力，在护管两侧顺流方向开具仿生沟槽，以进一步减小入口阻力。
24.在喷水高速流过喷水泵尾部收缩口时，高速出水流柱与喷泵尾口接触面处由于凹坑存在产生大量微气泡，由于这种微气泡边界层的存在，喷泵尾口对喷泵喷出的水流柱的阻力减小；在水下工况下，也能减小水流柱与车辆(或其它航行体)尾部水域的相互作用效果，提高推进效率，同时实现微气泡减阻与降噪。
25.综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高效低噪喷水推进泵，该推进泵包括导流罩、喷管、驱动轴、驱动轴护管、轮毂、叶轮和导叶轮；导流罩和喷管对接，驱动轴和轮毂同轴连接后由驱动轴护管支撑在导流罩和喷管的内部，叶轮和导叶轮固定在轮毂上，其特征在于，所述叶轮与导叶轮后部对应的喷管尾部收缩状喷口的内表面开具凹坑，所述凹坑在内表面上均匀分布。2.如权利要求1所述的高效低噪喷水推进泵，其特征在于，所述凹坑的形状为圆形。3.如权利要求2所述的高效低噪喷水推进泵，其特征在于，所述驱动轴护管外圆周面两侧顺流方向开具仿生沟槽，所述沟槽的开槽方向与驱动轴护管的轴线呈现一定的夹角。4.如权利要求3所述的高效低噪喷水推进泵，其特征在于，所述驱动轴护管上两侧的沟槽呈等间距错位排列。

技术总结
本实用新型公开了一种高效低噪喷水推进泵，属于船舶工程技术领域。该推进泵包括导流罩、喷管、驱动轴、驱动轴护管、轮毂、叶轮和导叶轮；导流罩和喷管对接，驱动轴和轮毂同轴连接后由驱动轴护管支撑在导流罩和喷管的内部，叶轮和导叶轮固定在轮毂上，其中，叶轮与导叶轮后部对应的喷管尾部收缩状喷口的内表面开具凹坑，所述凹坑在内表面上均匀分布。本实用新型能够减小喷水推进泵的过流阻力，提高推进效率。率。率。


技术研发人员：汪国胜 刘青峰 张洪康 吴玉峰 雷强顺
受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所
技术研发日：2020.11.20
技术公布日：2021/9/24