[發明專利]一種基于數據庫的噴水推進器的優化設計方法

在審

• 申請號: 201810945130.0
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109063363A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王國玉;趙曉陽;張孟杰;黃彪;黃瀚銳
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/30
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 唐華

1.一種基于數據庫的噴水推進器的優化設計方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：建立泵模型的數據庫；

選取現有優秀的噴水推進泵模型，按照泵型及其特征參數，將各個泵型對應的葉片劃分為多個截面層，采用編程語言分別將對應單個截面層葉片形狀的坐標點輸入程序中并保存，擬合單個截面葉片形狀的坐標點，產生單個截面葉片形狀圖形；將所有截面上的形狀圖形繪制到同一張圖當中，形成圖形文件，并保存在數據庫中；數據庫輸出葉型優化設計結果時，直接調用對應泵型的圖形文件；根據不同泵型的特征參數繪制對應的綜合特性曲線，并將綜合特性曲線保存在數據庫中；還將不同泵型的模型試驗結果保存在數據庫中；將所選取的各個優秀的噴水推進泵模型，分別按照上述方式進行葉片形狀、綜合特性曲線和模型試驗數據的提取、繪制和保存，最終建立完整的泵模型的數據庫；所述數據庫在功能上主要由各泵型的葉片幾何形狀、各泵型的綜合特性曲線和各泵型的模型試驗數據組成；

步驟二：將設計參數輸入泵模型數據庫，并對噴水推進泵進行優化設計；

步驟三：采用代理模型與數值模擬相結合進行進水流道的優化設計，優化對象為影響進水流道過渡的兩個關鍵參數，即流道傾斜角α和彎管半徑R₃；

步驟四：噴口的設計；

根據噴水推進器的推力方程F_T＝ρQ(v_噴新-αv₀)，在航速v₀一定的前提下，為了提高噴水推進器的推力F_T，應當增大噴水推進器的出流速度v_噴新，因此，噴水推進器的噴口應當采用減縮設計，以增大出流速度；同時，為了保證噴口出流的平直，噴水推進泵出口至噴口之間的過渡段形狀應符合雙紐曲線的特征；

步驟五：利用建模軟件實現噴水推進器的三維造型；

根據步驟三優化設計的進水流道、步驟二優化設計的噴水推進泵和步驟四設計的噴口，考慮三者的匹配關系，利用三維繪圖軟件進行噴水推進器的三維實體造型。

2.如權利要求1所述的一種基于數據庫的噴水推進器的優化設計方法，其特征在于：還包括步驟六，將根據步驟一至步驟五優化設計的噴水推進器應用于水陸兩棲車輛、船舶領域，提高相應領域噴水推進器的設計效率、縮短設計周期，并解決相應領域的工程問題。