基本信息
- 项目名称：
- 喷水推进船舶新型推进水泵的研发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 飞机有喷气式飞机，同样的船舶也有喷水推进船舶，喷水推进是一种古老的推及方式，喷水推进是一种高效率的推进方式，但是由于推进器的效率低，不容易实现大推力，其发展受到很大的限制，逐渐被螺旋桨推进代替，但是近年来随着喷水推进泵效率的不断提高和性能的不断改善，喷水推进渐渐的崭露头角。我们做的就是一种喷水推进水泵。
- 详细介绍：
- 我们做的是一个水泵，泵体结构简单地说来就是一个环形的注射器，但是与注射器不同的是，活塞是在环形空腔中运动，而且是单向的运动，这样就保证了它吸水和喷水同时进行，并且单行运动可以减小功率损耗；泵体是一个环形的空腔，其内有活塞运动，活塞运动推动水的运动，内设有可以活动的挡板，使其实现喷水功能，结构及其简单，不需要复杂的传动装置。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 推进水泵设计：活塞在一个环形空腔中做环形的运动，运动过程中活塞平面保持与环形空腔的内外壁的切面垂直，环形空腔外壁开两个口，一个进水口，一个出水口（二者距离很近，一保证活塞有效的运动），在二者之间加一活动的挡板，活塞会推动水在环形空腔中运动，当挡板闭合时，水就会由出水口喷出，由入水口进入；当活塞接近挡板时，挡板会迅速抽离，当活塞过去挡板之后，挡板活塞迅速落下，随着活塞的运动，水由进水口进入空腔，由出水口喷出，然后周而复始的循环此过程。另外挡板的运动可由控制系统控制，该控制系统与水泵结合为一体，是在泵体的上方设计了一个特殊的螺旋式的结构，它能保证挡板在需要的时候快速被提起，之后再快速落下。此外活塞通过连杆连接到中心转轴上，必然有，连杆的运动要“切割“环形空腔的内壁，所以此处需要一个特制的水封结构，既能保证连杆的运动，又能保证水的密封。此作品创新之处有三，一新颖独特的整体构造，二是水封的设计，三是挡板升降结构的设计。技术关键是活动挡板运动的控制，水封的设计，以及环形空腔和进出水口位置的安排。主要技术指标是水泵扬程，活塞转速，体积流量，质量流量，功率，效率，产生的推力。
科学性、先进性
- 该作品中喷水推进泵中的水与活塞同步运动，只要保证活塞足够大的推力即水泵输入功率，就能实现大功率喷水，提高活塞的速度，可以一比一线性的提高推进泵的扬程，此则现有喷水推进泵研究所追求的目标；再者，此水泵中没有用到叶轮，就免去了水与叶轮的摩擦，水直接由活塞推着运动，类似于注射器喷水，提高了喷水效率；活塞是单向运动，免去了传统比赛往复运动中活塞刹车的能量消耗，也是提高效率的举措,总的说来较一般水泵效率高；另一大优势，该水泵构造简单，不需要复杂的机械传动机构。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年5月14日，在山东大学中心校区学生创业实践中心报告厅接受评审，由山东大学共青团委员会举办；鉴定结果校级二等奖。
作品所处阶段
- 模型优化阶段，模型为彻底制造完成
技术转让方式
- 主动许可方式
作品可展示的形式
- 软件模拟，实体模型，最终可以做出产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势：设计巧妙，机械效率高，体积小，综合了传动的容积泵和叶片泵的优点，可以近乎连续喷水，喷水效率高，单位体积可提供的功率大；适应范围广阔，可以作为军舰推进器，潜艇推进器，快艇推进器，一般客货轮推进器等，也可以做民用渔船游船的推进器；同时还可以用作普通的汲水水泵；若将其逆用，可用在水利发电中的水轮机；同时经过少许的改进，包括加上单向气阀可作为抽气机和压缩机用。 它会有极高的市场经济效益。
同类课题研究水平概述
- 目前,国内外水下航行器大多使用的仍是传统的螺旋桨推进器,以轴流泵为主的泵喷推进技术成为大规模应用于水面航行器及舰艇,在水下航行器尤其是在潜艇上已被应用，泵喷推进发动机装置的核心部件泵都是轴流泵、混流泵或离心泵。尽管性能和可靠性方面的技术进步,如加速性、高航速、浅吃水航行、无可比拟的操纵性和舒适安静的航程等方面的优势比传统的螺旋桨推进方式更优越。但是目前还处于日臻完善过程中的船用喷水推进技术也还存在诸如体积大、传动机构复杂、 空穴对叶轮的破坏及其噪声高等需要克服的缺点。
