潜艇泵喷矢量推进技术是喷管矢量偏转技术和潜航器推进技术的高度集成。研究不同喷管偏角和变转速工况下的螺旋混流式喷水推进潜航器内部流动状态和推力矢量特性,为泵喷潜航器的内部流动和推力性能研究提供重要参考依据。本文以潜艇本体、螺旋混流式喷水推进泵和矢量喷管组成的系统作为研究对象,围绕矢量喷管在不同偏角和不同转速下的推阻力变化规律,以及不同转速下不同喷管偏向角对流场的影响等方面进行分析,本文主要研究内容及结论如下:(1)在三维坐标系下,对与喷管偏角有关的几何方位角和几何偏转角进行了定义。首先计算分析了在喷管偏角为0°时潜航器在不同航速运动状态下,不同泵转速时的推力阻力变化规律和内部流动特性,得出在同一转速工况下,推进泵产生的推力不随航行速度的改变而产生明显变化,但是阻力产生明显的增加,另外,获得潜航器的启动转速和匀速运动2m/s时的转速;(2)将推进器航行状态分为俯仰、左右偏航和斜俯仰偏航六种状态,每种状态选取典型角度为0°、15°、30°、45°,在每个角度下以5个不同转速对泵喷推进潜航器进行几何建模、网格划分和数值模拟,研究这十九种喷管偏角下的推力变化规律。得出六种航行状态下推力随着几何偏转角的改变以及推进泵转速的增大时的变化规律。总推力增量系数随转速的增加而增加,且总推力增幅变大。在相同转速下,同一航行状态随着角度的增大,推力矢量的变化各有不同,但相同之处是在喷管曲率大的一侧流体流动速度增加较快,潜航器易获得更大的推力;(3)对6种45°极限偏角的内部流场进行分析,获得了内流场流态与喷管矢量推力变化规律之间的关系,以及转速的变化与内流场流动变化之间的对应关系。喷管的偏转对导叶内和喷管内流状态影响较大,且在喷管偏转曲率较大的一侧速度梯度比喷管流道曲率较小的一侧速度梯度大。随着转速增加,导叶内部和喷管内部速度梯度逐渐增加,离心过渡段附近的流场分离现象更加明显。在各转速下,喷管斜仰45°时,产生的总推力最大;总推力系数变化范围在喷管左偏航时较小,说明推力增加量较小;喷管斜仰45°时总推力系数最大,推力增幅最明显。