【項目基本情況】

▲項目類型

碩士基金

▲項目名稱

非均勻流場內泵噴推進器間隙渦流動機理及空化機制研究

▲項目簡介

本項目以泵噴推進器為研究對象，針對非均勻流場中具有強旋特性的間隙流動，提出一種基于非線性湍流模型的低成本高精度數值計算方法，精確捕捉間隙渦流場中的湍流細節、旋渦結構及壓力脈動，耦合過渡函數橋接空化模型，獲得間隙渦空化形態演化規律，掌握非均勻流場中泵噴推進器間隙渦流動機理及動力學特性；利用多物理場同步測量系統，獲得間隙流場內多物理場參數及非均勻流場中間隙渦流控制機制，探索非均勻流場中泵噴推進器間隙渦空化及控制機制，為后續泵噴推進器設計及工程應用奠定基礎。

▲工作亮點

自加入海洋流體機械創新團隊，我一直從事海洋動力推進技術研究及海洋流體裝備研發。在工作中，我們發現現有海洋裝備中有很多應用于水下偵測、遙控捕雷與戰斗的水下航行器，需要具備高效、低噪聲、大推力等特性，因而，一種聲學隱蔽性極佳的推進器—泵噴推進器應運而生。結合泵噴推進器性能需求，采用改進粒子群優化算法，對泵噴的轉子葉片進行優化，從而改進其敞水性能。以升阻比和壓力分布為優化目標對翼型naca6510進行優化，經對比，對法發現升阻比提高了14.7%，翼型壓力分布中最低壓力提高了20%，有效抑制了空化的發生。

通過分析不同葉數的后置定子對泵噴推進器的影響，發現當葉數增多時，其通過改善尾流可提高推力，當葉數增加到一定程度時，其整流效果不能抵消增加定子葉數產生的阻力，由此其推力又下降。結合轉子推力分析尾流場的壓力脈動和湍動能，有效地改善了尾流場的壓力分布，轉子產生的旋流得到有效調整，壓力脈動幅值趨于均勻，同時提高了尾流場的速度。隨著定子葉數的增加，產生較大的阻力，壓力脈動與湍動能變化趨勢與推力相似。通過開展相關的研究工作，探索了后置定子影響泵噴推進器性能的機制，掌握了泵噴推進器內流機理，后續將對泵噴推進器的性能進行進一步優化，為提高其水動力學性能奠定了理論基礎。

在海洋學部碩士基金的支持下，我將繼續針對泵噴推進器開展研究，探索其中的奧秘，掌握其性能，為泵噴推進器的廣泛應用貢獻自己的力量。

【項目負責人基本情況】

任萬龍，男，2014年畢業于哈爾濱工程大學，工學碩士，工程師。目前在海洋學部海洋流體機械創新團隊工作，主要研究方向為海洋流體裝備研發及高效動力推進技術研究，發表論文若干篇，申請專利若干項。

▲個人工作感悟

2014年進入到山東省科學院海洋儀器儀表研究所工作，在科研前輩的指引下，結合團隊科研方向開展科研工作，開展了水下高效泵噴推進器的研究，探索了高效水力模型設計，研究了葉片空化形成規律，讓我對水下推進這個傳統方向產生新的濃厚興趣。2021年獲海洋學部碩士基金，讓我更加有信心從事科研工作。

隨著海洋學部的成立，我將更加重視基礎科研與工程實踐的結合，結合團隊的研究方向，一方面重視團隊相關的基礎科研工作，不放過一個小問題，積極進行探索和解決；另一方面充分認識科研工作指導工程實踐的重要性，不怕錯，積極嘗試，與同事一起拓展新領域。

【背景介紹】

為激發海儀所科研創新活力，加強科研項目培育與中青年科研骨干培養，根據所（院）“11511”人才發展規劃，研究所于2020年開展了“海儀培養基金項目”和“海儀英才托舉計劃”兩大人才培養項目。此舉旨在打造人才培育成長金梯，拓寬符合科教融合新體制下的人才成長通道。

“海儀英才托舉計劃”即梯度培育“海儀優秀青年”、“海儀杰出青年”、“海儀中青年拔尖人才”、“海儀中青年領軍人才”，構筑海儀英才培育體系，實現人才興所（院）戰略愿景。

“海儀培養基金”即資助和扶持研究所中青年科研骨干開展探索性科學研究及其它具有重要應用前景的研究項目，含“國家基金扶持項目”、“優秀碩士基金”、“創新探索基金”、“博士啟動基金”等四類。

經過一年的培養，共培育海儀英才7人，即“海儀中青年拔尖人才”張穎穎，“海儀杰出青年”蓋志剛、王章軍、王波，“海儀優秀青年”曹璐、何傳林、姜子可。海儀培養基金共培育項目11個，其中創新基金項目4個（項目負責人：郝宗睿、薛博洋、胡桐、張麗麗），碩士基金項目6個（項目負責人：陳超、周燕、曹琳、任萬龍、鞏小東、萬曉正），博士基金項目1個（項目負責人：陳萍）。