水深对喷水推进器内部流场的影响

杨茜1，冯榆坤1，陈作钢1，张岩2（1．上海交通大学，a. 海洋工程国家重点实验室；b. 船舶海洋与建筑工程学院；2．中国船舶及海洋工程设计研究院 喷水推进技术重点实验室）

摘要：[目的]为探究水深对喷水推进器内部流场的影响，[方法]以WJPLAB-2018 型喷水推进泵为例，对其敞水性能进行数值模拟，并将所得结果与试验结果进行对比，验证所采用数值模拟方法的有效性。基于建立的数值模拟方法对不同浅水工况下喷水推进器的水动力特性、进水流道内的流动细节和叶片的压力分布进行分析。[结果]结果表明：随着水深的减小，进水流道内的流动分离现象增强，诱导出的涡旋尺度增大，从而对进流质量产生影响。特别是在极浅水工况下，连续涡旋的存在会显著加剧流道出口流体流动的不均匀性，导致叶片所受压力下降且分布不均，进而影响推进泵的推进效率和内流稳定性。[结论]研究成果可为浅水海域喷水推进船舶的安全航行提供参考。

关键词：喷水推进；水深；非均匀进流；数值模拟