鱼雷泵喷推进器设计及水动力性能预报方法研究的开题报告.docx

鱼雷泵喷推进器设计及水动力性能预报方法研究的开题报告
一、研究背景及意义
鱼雷泵喷推进器是一种基于泵送空气和水的推进原理，利用水流反作用力来推进鱼雷或水下机器人等水下器械的动力装置，其具有推力大、结构简单、噪声小等优势。目前，国内外已有不少关于鱼雷泵喷推进器的研究，但仍然存在许多亟待解决的问题。例如，如何提高推力效率、降低噪声和振动、减小安装空间等方面仍然是需要研究的重点之一。
因此，本文拟对鱼雷泵喷推进器的设计及水动力性能预报方法进行研究，以期为该领域的发展提供一定的理论和技术支持。
二、研究内容
本文的研究内容主要包括：
1.鱼雷泵喷推进器的设计。对鱼雷泵喷推进器的流场、几何结构、叶轮设计等方面进行分析和优化，以提高其推力效率和性能。
2.鱼雷泵喷推进器的水动力性能预报方法研究。开发适用于鱼雷泵喷推进器的水动力分析方法，以预测其推力、阻力、流量等参数。
3.实验验证。通过实验对所提出的方法和设计方案进行验证，以验证其可行性和实际效果。
三、研究方法和技术路线
本文的研究方法包括理论分析、数值计算和实验研究三个方面。具体路线如下：
1.理论分析。首先，对鱼雷泵喷推进器的原理进行分析，对其流场、动力学和几何结构等方面进行建模和理论计算。
2.数值计算。利用计算流体力学(CFD)、有限元法(FEM)等数值方法，对鱼雷泵喷推进器的流场进行数值模拟计算，以预测其推力、阻力、流量等参数。
3.实验研究。通过流水槽和试验台等设备，对所设计的鱼雷泵喷推进器进行实验研究，以验证其实际性能和效果。
四、预期成果
本文的预期成果包括以下几个方面：
1.鱼雷泵喷推进器的设计方案。提出适用于鱼雷泵喷推进器的流场、叶轮和几何结构等方面的优化方案，以提高其推力效率和性能。
2.鱼雷泵喷推进器的水动力性能预报方法。提出适用于鱼雷泵喷推进器的水动力分析方法，以预测其推力、阻力、流量等参数。
3.实验结果。通过实验验证所提出的方法和设计方案，以验证其可行性和实际效果。
五、研究进度安排
本文的研究进度安排如下：
1.前期调研和文献综述(2个月)：对鱼雷泵喷推进器的研究现状和技术发展进行调研和综述。
2.设计方案及数值模拟(6个月)：建立鱼雷泵喷推进器的数学模型，并进行数值模拟计算。
3.实验研究及结果分析(4个月)：根据设计方案进行实验研究，并对实验结果进行分析。
4.结果总结和论文撰写(2个月)：总结研究成果，撰写论文并进行修改和完善。
六、存在的问题和研究难点
本文研究存在的问题和研究难点包括：
1.鱼雷泵喷推进器的复杂流动机理和相互作用问题，需要进行深入探索和分析。
2.鱼雷泵喷推进器的优化设计和实验验证问题，需要进行系统规划和实际操作。
3.相关理论和计算方法的不足和应用局限性问题，需要进行充分调研和创新思考。
七、参考文献
[1]陈宁.鱼雷泵喷推进器研究[J].潜艇技术,2002(2):56-60.
[2]LiS,XuJ,ShenJ,etal.Internalflowofpumpjetpropulsorsforhigh-speedvehicles[J].JournalofFluidsandStructures,2018,78:454-467.
[3]赵宇.基于CFD的鱼雷喷水推进器流场数值模拟研究[D].北京理工大学,2019.
[4]刘巍.鱼雷泵喷推进器水动力性能研究[D].南京航空航天大学,2018.
[5]王文静.鱼雷泵喷推进器优化设计与性能预报研究[D].华南理工大学,2020.