CN108050074A - 一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管 - Google Patents

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冯建军
吉龙娟
朱国俊
罗兴锜
吴广宽
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Xian University of Technology
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Xian University of Technology
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    • F04D3/00—Axial-flow pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，包括锥形的进口管管体，进口管管体的较小口径端通过法兰连接用于安装叶轮的管体，进口管管体的内壁上沿周向开设有一圈凹槽，凹槽的一端与进口管管体的较大口径端贯通，凹槽的另一端与进口管管体的较小口径端未贯通。能够抑制叶轮进口预旋和间隙泄露流，提高扬程，防止空化发生。

Description

一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管
技术领域
本发明属于流体机械工程设备技术领域，涉及一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管。
背景技术
对于传统的轴流泵，在小流量工况下，转轮叶片吸力面的进口边在靠近轮缘处会出现失速涡。特别是当轴流泵过流量减小到设计流量的一半时，强烈发展的失速涡会造成转轮叶片靠近轮缘处的压力面和吸力面间存在较大的压力差，从而促生强烈的间隙泄漏流。这种强烈的间隙泄漏流与来流卷吸形成的稳定涡旋结构会阻塞整个流道，不仅导致轴流泵在小流量区域的扬程和效率明显下降，还会导致轴流泵在运行过程中出现振动、噪音等不稳定现象，造成流体输送能耗增加且影响轴流泵装置运行的安全稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，该轴流泵进口管能够抑制叶轮进口预旋和间隙泄露流，提高扬程，防止空化发生。
本发明所采用的技术方案是，一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，包括锥形的进口管管体，进口管管体的较小口径端通过法兰连接用于安装叶轮的管体，进口管管体的内壁上沿周向开设有一圈凹槽，凹槽的一端与进口管管体的较大口径端贯通，凹槽的另一端与进口管管体的较小口径端未贯通。
本发明的特点还在于，
其中凹槽为矩形凹槽。
其中相邻凹槽之间形成了凸起块，各凸起块位于同一圆周上。
其中凹槽的另一端距进口管管体的较小口径端面的距离为2～3mm。
其中凹槽的长度为叶轮直径的0.6～0.65倍。
其中凹槽的厚度为叶轮直径的0.02～0.03倍。
其中凹槽的宽度所占的弧长为π/45-π/50。
其中凹槽的数量为40～50个。
本发明的有益效果是，本装置中在锥管壁面加工轴向矩形槽，这种矩形槽可以削弱进口管靠近侧壁处流体较大的旋转流动，使主流区的旋涡强度得到明显抑制。轴向开槽技术有效的增加了轴流泵叶片进口处的轴向速度，抑制叶轮进口预旋和间隙泄露流，提高扬程，防止空化发生，提高轴流泵效率以及运行的安全稳定性。
附图说明
图1是本发明一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管的结构示意图；
图2是图1中A-A方向的剖视图；
图3是本发明一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管在轴流泵整体结构中的安装位置示意图。
图中，1.进口管管体，2.叶轮，3.法兰，4.凸起块，5.凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，如图1、2所示，包括锥形的进口管管体1(进口管管体1为管径从大逐渐变小的锥形结构，参见图3)，进口管管体1的较小口径端通过法兰3连接用于安装叶轮2的管体，进口管管体1的内壁上沿周向开设有一圈凹槽5，凹槽5的一端与进口管管体1的较大口径端贯通，凹槽5的另一端与进口管管体1的较小口径端未贯通。
其中凹槽5为矩形凹槽。
其中相邻凹槽5之间形成了凸起块4，各凸起块4位于同一圆周上。
其中凹槽5的另一端距进口管管体1的较小口径端面(进口管管体1的较小口径端面为进口管管体1的出水边)的距离为2～3mm。
其中凹槽5的长度为叶轮2直径的0.6-0.65倍(图1中叶轮的直径为D1，设矩形槽的长度为L，即L＝0.6D1-0.65D1)。
其中凹槽5的厚度为叶轮2直径的0.02-0.03倍(图1中叶轮的直径为D1，设矩形槽的厚度为d，即d＝0.02D1-0.03D1)。
其中凹槽5的下表面是圆弧形的，其与进口管管体1壁面的弧度保持一致，凹槽5的侧壁是平直形的，且凹槽5的侧壁相互平行。
其中凹槽5的宽度所占的弧长为π/45-π/50。
其中凹槽5的数量为40～50个。
本发明一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管的特点为，在锥管壁面加工轴向矩形槽，这种矩形槽可以削弱进口管靠近侧壁处流体较大的旋转流动，使主流区的旋涡强度得到明显抑制。轴向开槽技术有效的增加了轴流泵叶片进口处的轴向速度，抑制叶轮进口预旋和间隙泄露流，提高扬程，防止空化发生，提高轴流泵效率以及运行的安全稳定性。

Claims (8)

1.一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：包括锥形的进口管管体(1)，进口管管体(1)的较小口径端通过法兰(3)连接用于安装叶轮(2)的管体，进口管管体(1)的内壁上沿周向开设有一圈凹槽(5)，凹槽(5)的一端与进口管管体(1)的较大口径端贯通，凹槽(5)的另一端与进口管管体(1)的较小口径端未贯通。
2.根据权利要求1所述的一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：所述凹槽(5)为矩形凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：相邻所述凹槽(5)之间形成了凸起块(4)，各凸起块(4)位于同一圆周上。
4.根据权利要求2所述的一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：所述凹槽(5)的另一端距进口管管体(1)的较小口径端面的距离为2～3mm。
5.根据权利要求2所述的一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：所述凹槽(5)的长度为叶轮(2)直径的0.6～0.65倍。
6.根据权利要求2所述的一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：所述凹槽(5)的厚度为叶轮(2)直径的0.02～0.03倍。
7.根据权利要求2所述的一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：所述凹槽(5)的宽度所占的弧长为π/45-π/50。
8.根据权利要求1所述的一种能提高轴流泵性能稳定性的进口锥管，其特征在于：所述凹槽(5)的数量为40～50个。
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