【项目基本情况】

▲项目类型

硕士基金

▲项目名称

非均匀流场内泵喷推进器间隙涡流动机理及空化机制研究

▲项目简介

本项目以泵喷推进器为研究对象，针对非均匀流场中具有强旋特性的间隙流动，提出一种基于非线性湍流模型的低成本高精度数值计算方法，精确捕捉间隙涡流场中的湍流细节、旋涡结构及压力脉动，耦合过渡函数桥接空化模型，获得间隙涡空化形态演化规律，掌握非均匀流场中泵喷推进器间隙涡流动机理及动力学特性；利用多物理场同步测量系统，获得间隙流场内多物理场参数及非均匀流场中间隙涡流控制机制，探索非均匀流场中泵喷推进器间隙涡空化及控制机制，为后续泵喷推进器设计及工程应用奠定基础。

▲工作亮点

自加入海洋流体机械创新团队，我一直从事海洋动力推进技术研究及海洋流体装备研发。在工作中，我们发现现有海洋装备中有很多应用于水下侦测、遥控捕雷与战斗的水下航行器，需要具备高效、低噪声、大推力等特性，因而，一种声学隐蔽性极佳的推进器—泵喷推进器应运而生。结合泵喷推进器性能需求，采用改进粒子群优化算法，对泵喷的转子叶片进行优化，从而改进其敞水性能。以升阻比和压力分布为优化目标对翼型naca6510进行优化，经对比，对法发现升阻比提高了14.7%，翼型压力分布中最低压力提高了20%，有效抑制了空化的发生。

通过分析不同叶数的后置定子对泵喷推进器的影响，发现当叶数增多时，其通过改善尾流可提高推力，当叶数增加到一定程度时，其整流效果不能抵消增加定子叶数产生的阻力，由此其推力又下降。结合转子推力分析尾流场的压力脉动和湍动能，有效地改善了尾流场的压力分布，转子产生的旋流得到有效调整，压力脉动幅值趋于均匀，同时提高了尾流场的速度。随着定子叶数的增加，产生较大的阻力，压力脉动与湍动能变化趋势与推力相似。通过开展相关的研究工作，探索了后置定子影响泵喷推进器性能的机制，掌握了泵喷推进器内流机理，后续将对泵喷推进器的性能进行进一步优化，为提高其水动力学性能奠定了理论基础。

在海洋学部硕士基金的支持下，我将继续针对泵喷推进器开展研究，探索其中的奥秘，掌握其性能，为泵喷推进器的广泛应用贡献自己的力量。

【项目负责人基本情况】

任万龙，男，2014年毕业于哈尔滨工程大学，工学硕士，工程师。目前在海洋学部海洋流体机械创新团队工作，主要研究方向为海洋流体装备研发及高效动力推进技术研究，发表论文若干篇，申请专利若干项。

▲个人工作感悟

2014年进入到山东省科学院海洋仪器仪表研究所工作，在科研前辈的指引下，结合团队科研方向开展科研工作，开展了水下高效泵喷推进器的研究，探索了高效水力模型设计，研究了叶片空化形成规律，让我对水下推进这个传统方向产生新的浓厚兴趣。2021年获海洋学部硕士基金，让我更加有信心从事科研工作。

随着海洋学部的成立，我将更加重视基础科研与工程实践的结合，结合团队的研究方向，一方面重视团队相关的基础科研工作，不放过一个小问题，积极进行探索和解决；另一方面充分认识科研工作指导工程实践的重要性，不怕错，积极尝试，与同事一起拓展新领域。

【背景介绍】

为激发海仪所科研创新活力，加强科研项目培育与中青年科研骨干培养，根据所（院）“11511”人才发展规划，研究所于2020年开展了“海仪培养基金项目”和“海仪英才托举计划”两大人才培养项目。此举旨在打造人才培育成长金梯，拓宽符合科教融合新体制下的人才成长通道。

“海仪英才托举计划”即梯度培育“海仪优秀青年”、“海仪杰出青年”、“海仪中青年拔尖人才”、“海仪中青年领军人才”，构筑海仪英才培育体系，实现人才兴所（院）战略愿景。

“海仪培养基金”即资助和扶持研究所中青年科研骨干开展探索性科学研究及其它具有重要应用前景的研究项目，含“国家基金扶持项目”、“优秀硕士基金”、“创新探索基金”、“博士启动基金”等四类。

经过一年的培养，共培育海仪英才7人，即“海仪中青年拔尖人才”张颖颖，“海仪杰出青年”盖志刚、王章军、王波，“海仪优秀青年”曹璐、何传林、姜子可。海仪培养基金共培育项目11个，其中创新基金项目4个（项目负责人：郝宗睿、薛博洋、胡桐、张丽丽），硕士基金项目6个（项目负责人：陈超、周燕、曹琳、任万龙、巩小东、万晓正），博士基金项目1个（项目负责人：陈萍）。