泵喷推进器

本申请涉及船舶推进，特别是涉及一种泵喷推进器。

背景技术：

1、泵喷推进器，作为一种高效、低噪的组合式推进器，正在成为水下装备主要的机械类推进装置，泵喷推进器主要由环形导管以及导管内的转子和定子组成。

2、随着水下装备不断向高速、静音方向发展，对泵喷推进器的性能也提出了更为严苛的要求。泵喷推进器作为水下装备的主要做功部件，其水动力性能与噪声性能显著影响水下装备的快速性和声隐身性。因此，提升推进器的水动力性能与噪声性能等性能调控具有重要意义。目前，对泵喷推进器的性能调控方法主要集中在对泵喷转子、导管、定子的结构改进方面，其中，在导管尾缘施加仿生结构方法相比于其他方法具有加工制造方便的优势。

3、然而，上述泵喷推进器存在水动力性能与噪声性能调控不能兼顾的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够兼顾调控水动力性能和噪声性能的泵喷推进器。

2、第一方面，本申请提供了一种泵喷推进器，包括：环形导管、第一定子、转子和桨毂，第一定子、转子和桨毂均设置于环形导管内部，第一定子靠近环形导管的尾缘，第一定子和转子与桨毂连接，第一定子与环形导管的内壁连接，环形导管的尾缘设置有沿环形导管的周向间隔排布的多个锯齿组件，锯齿组件位于相邻两个定子叶片之间，锯齿组件包括至少一个锯齿结构，第一定子包括多个定子叶片；

3、转子，用于旋转并产生水动力，以使所述泵喷推进器产生向前的推力；

4、锯齿组件，用于干扰泵喷推进器的尾流场进行减振降噪。

5、在其中一个实施例中，各锯齿组件沿环形导管的尾缘的周向等间隔排布，且锯齿组件的覆盖区域为相邻两个定子叶片中一个定子叶片的吸力面至预设位置之间的区域，预设位置为根据相邻两个定子叶片之间的中间位置确定的位置。

6、在其中一个实施例中，上述锯齿组件的数量等于定子叶片的数量。

7、在其中一个实施例中，上述锯齿结构的高度不超过0.1倍的环形导管的弦长，且不超过第一定子的尾缘位置和环形导管的尾缘位置之间的轴向距离。

8、在其中一个实施例中，上述锯齿结构的高度与锯齿结构的宽度的比值不小于2且不大于4。

9、在其中一个实施例中，上述泵喷推进器还包括第二定子，第二定子设置于环形导管内部，第二定子分别与桨毂和环形导管的内壁连接，且第二定子远离环形导管的尾缘。

10、在其中一个实施例中，上述环形导管、第一定子、转子和第二定子的表面设置有滑移表面。

11、在其中一个实施例中，上述环形导管、第一定子、转子和第二定子分别对应的滑移表面的滑移长度相同或者不同。

12、在其中一个实施例中，上述滑移长度位于20-500之间。

13、在其中一个实施例中，上述滑移表面包括碳基涂层表面、含氟涂层表面中的至少一种。

14、上述泵喷推进器，包括环形导管、第一定子、转子和桨毂，第一定子、转子和桨毂均设置于环形导管内部，第一定子靠近环形导管的尾缘，第一定子和转子与桨毂连接，第一定子与环形导管的内壁连接，环形导管的尾缘设置有沿环形导管的周向间隔排布的多个锯齿组件，锯齿组件位于相邻两个定子叶片之间，锯齿组件包括至少一个锯齿结构；转子，用于旋转并产生水动力，以使泵喷推进器产生向前的推力，第一定子包括多个定子叶片；锯齿组件，用于干扰泵喷推进器的尾流场进行减振降噪。通过在环形导管的尾缘上设置沿环形导管的周向间隔排布的多个锯齿组件，且使得锯齿组件位于相邻两个第一定子之间，环形导管的尾缘上非连续分布的锯齿组件可以改善连续分布式锯齿结构引起的较大推力损失及降噪效果不佳的问题。

技术特征：

1.一种泵喷推进器，其特征在于，所述泵喷推进器包括环形导管、第一定子、转子和桨毂，所述第一定子、所述转子和所述桨毂均设置于所述环形导管内部，所述第一定子靠近所述环形导管的尾缘，所述第一定子和所述转子与所述桨毂连接，所述第一定子与所述环形导管的内壁连接，所述环形导管的尾缘设置有沿所述环形导管的周向间隔排布的多个锯齿组件，所述锯齿组件位于相邻两个定子叶片之间，所述锯齿组件包括至少一个锯齿结构，所述第一定子包括多个所述定子叶片；

2.根据权利要求1所述的泵喷推进器，其特征在于，各所述锯齿组件沿所述环形导管的尾缘的周向等间隔排布，且所述锯齿组件的覆盖区域为所述相邻两个定子叶片中一个定子叶片的吸力面至预设位置之间的区域，所述预设位置为根据所述相邻两个定子叶片之间的中间位置确定的位置。

3.根据权利要求1或2所述的泵喷推进器，其特征在于，所述锯齿组件的数量等于所述定子叶片的数量。

4.根据权利要求1或2所述的泵喷推进器，其特征在于，所述锯齿结构的高度不超过0.1倍的所述环形导管的弦长，且不超过所述第一定子的尾缘位置和所述环形导管的尾缘位置之间的轴向距离。

5.根据权利要求4所述的泵喷推进器，其特征在于，所述锯齿结构的高度与所述锯齿结构的宽度的比值不小于2且不大于4。

6.根据权利要求1所述的泵喷推进器，其特征在于，所述泵喷推进器还包括第二定子，所述第二定子设置于所述环形导管内部，所述第二定子分别与所述桨毂和所述环形导管的内壁连接，且所述第二定子远离所述环形导管的尾缘。

7.根据权利要求6所述的泵喷推进器，其特征在于，所述环形导管、所述第一定子、所述转子和所述第二定子的表面设置有滑移表面。

8.根据权利要求7所述的泵喷推进器，其特征在于，所述环形导管、所述第一定子、所述转子和所述第二定子分别对应的滑移表面的滑移长度相同或者不同。

9.根据权利要求8所述的泵喷推进器，其特征在于，所述滑移长度位于20-500之间。

10.根据权利要求7-9任一项所述的泵喷推进器，其特征在于，所述滑移表面包括碳基涂层表面、含氟涂层表面中的至少一种。

技术总结
本申请涉及一种泵喷推进器，包括环形导管、第一定子、转子和桨毂，第一定子、转子和桨毂均设置于环形导管内部，第一定子靠近环形导管的尾缘，第一定子和转子与桨毂连接，第一定子与环形导管的内壁连接，环形导管的尾缘设置有沿环形导管的周向间隔排布的多个锯齿组件，锯齿组件位于相邻两个定子叶片之间，锯齿组件包括至少一个锯齿结构，第一定子包括多个定子叶片；转子，用于旋转并产生水动力，以使泵喷推进器产生向前的推力；锯齿组件，用于干扰泵喷推进器的尾流场进行减振降噪，可以改善连续分布式锯齿结构引起的较大推力损失及降噪效果不佳的问题。

技术研发人员：朱漫福,马丽然,雒建斌
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17