CN109322850A - 一种旋涡泵叶轮 - Google Patents

一种旋涡泵叶轮 Download PDF

Info

Publication number
CN109322850A
CN109322850A CN201811299982.3A CN201811299982A CN109322850A CN 109322850 A CN109322850 A CN 109322850A CN 201811299982 A CN201811299982 A CN 201811299982A CN 109322850 A CN109322850 A CN 109322850A
Authority
CN
China
Prior art keywords
repairing type
leaf top
working face
blade
back side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811299982.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109322850B (zh
Inventor
周佩剑
刘诺佳
牟介刚
吴登昊
钱亨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN201811299982.3A priority Critical patent/CN109322850B/zh
Publication of CN109322850A publication Critical patent/CN109322850A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109322850B publication Critical patent/CN109322850B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

一种旋涡泵叶轮，所述的叶轮包括叶片，每个叶片的叶顶处均进行修型处理，所述的叶片整体呈近似镰刀型，其外周轮廓由直叶片工作面、直叶片背面、修型工作面叶顶和修型背面叶顶围成，所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶为曲面，所述的修型工作面叶顶的下端与直叶片工作面的上端光顺相接，所述修型背面叶顶的下端与直叶片背面的上端光顺相接，修型工作面叶顶的上端与修型背面叶顶的上端相接。本发明提供了一种旋涡泵叶轮，改善旋涡泵叶顶处流动结构，提高叶轮抗汽蚀性能，降低叶顶间隙泄漏损失，使其更具有产业上的利用价值。

Description

一种旋涡泵叶轮
技术领域
本发明涉及泵技术领域，具体来讲涉及一种旋涡泵叶轮，属于流体机械领域。
背景技术
旋涡泵是一种低比转速叶片泵，因其扬程高、流量小、成本低、结构简单紧凑、易于加工、具有自吸功能和气液混输功能等优点，广泛应用于化工、消防、居民生活用水、仪器仪表、液压传动、航空航天和医疗器械等行业。
旋涡泵主要由泵壳和叶轮组成。叶轮外缘部分呈辐射状均匀排列多个径向叶片，叶片数目多达几十片。旋涡泵通过叶轮内的和流道内的动量交换来对流体增压加速，即每次的回流运动都会造成回流与流道压力流发生撞击，在流动区域内产生大量的纵向旋涡和径向旋涡。叶片两侧较大的压差导致叶顶间隙中发生潜流，产生容积损失，而且潜流还会与纵向、径向旋涡相互掺混，导致叶顶处更为复杂的二次流动。这种特定结构带来的回流、二次流等现象，不仅会大大降低叶轮的效率，而且容易发生汽蚀，给泵的运行带来不可忽视的损失。因此，旋涡泵的效率很低，通常只有20％-40％。
发明内容
为了克服已有旋涡泵的叶顶间隙泄漏损失较大、叶轮抗汽蚀性能较低的不足，本发明提供了一种旋涡泵叶轮，改善旋涡泵叶顶处流动结构，提高叶轮抗汽蚀性能，降低叶顶间隙泄漏损失，使其更具有产业上的利用价值。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种旋涡泵叶轮，所述的叶轮包括叶片，每个叶片的叶顶处均进行修型处理，所述的叶片整体呈近似镰刀型，其外周轮廓由直叶片工作面、直叶片背面、修型工作面叶顶和修型背面叶顶围成，所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶为曲面，所述的修型工作面叶顶的下端与直叶片工作面的上端光顺相接，所述修型背面叶顶的下端与直叶片背面的上端光顺相接，修型工作面叶顶的上端与修型背面叶顶的上端相接。
进一步，所述叶轮还包括前导流板，所述前导流板外缘边位于叶片中部位置。
再进一步，所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶的交接边位于直叶片厚度的两倍宽位置。
更进一步，所述修型工作面叶顶的曲率γ1比所述修型背面叶顶的曲率γ2大。
优选的，所述修型工作面叶顶的曲率γ1和所述修型背面叶顶的曲率γ2满足以下公式：γ1＝K1γ2，其中K1为比例系数，取值为1.35-1.75，γ1和γ2的单位是mm-1。
所述修型工作面叶顶的曲率γ1和所述修型背面叶顶的曲率γ2沿着叶片进口到出口的方向呈现线性增长，叶片进口处叶顶的曲率为出口处的1.2-1.3倍。
所述前导流板的外缘边距轮毂中心线为d1，旋涡泵叶轮外缘边距轮毂中心线为d2，且满足以下公式：d2＝K2d1，其中K2为比例系数，取值为1.15-1.25，d1和d2的单位是mm-1。
所述的修型工作面与修型背面的连接处进行倒圆角处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明的旋涡泵叶轮叶片，对叶顶处进行修边处理后，可以有效减弱旋涡泵叶轮射流尾迹区域，抑制吸力面的脱流，降低间隙涡的强度，弱化射流尾迹相互掺混和跨叶片流动等复杂的流动状态；并且叶片叶顶修型处理对流体形成了导流作用，增大了有效流道体积，使得流体流动更加均匀、更加稳定，减少熵增，增加叶轮的效力，提高旋涡泵效率，避免了能量的浪费。
附图说明
图1为本发明实施例所述旋涡泵叶轮结构示意图；
图2为本发明实施例所述旋涡泵叶轮正视图；
图3为本发明实施例所述旋涡泵叶轮剖面图；
图4为本发明实施例所述旋涡泵叶轮叶片剖面图。
其中：1、叶轮；2、前导流板；3、叶片；31、直叶片工作面；32、直叶片背面；33、修型工作面叶顶；34、修型背面叶顶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图4，一种旋涡泵叶轮，所述的叶轮包括叶片3，每个叶片的叶顶处均进行修型处理，所述的叶片整体呈近似镰刀型，其外周轮廓由直叶片工作面31、直叶片背面32、修型工作面叶顶33和修型背面叶顶34围成，所述的修型工作面叶顶33和修型背面叶顶34为曲面，所述的修型工作面叶顶33的下端与直叶片工作面31的上端光顺相接，所述修型背面叶顶34的下端与直叶片背面32的上端光顺相接，修型工作面叶顶33的上端与修型背面叶顶34的上端相接。
进一步，所述叶轮还包括前导流板2，所述前导流板2外缘边位于叶片中部位置。
再进一步，所述的修型工作面叶顶33和修型背面叶顶34的交接边位于直叶片厚度的两倍宽位置。
更进一步，所述修型工作面叶顶33的曲率γ1比所述修型背面叶顶34的曲率γ2大。
优选的，所述修型工作面叶顶33的曲率γ1和所述修型背面叶顶34的曲率γ2满足以下公式：γ1＝K1γ2，其中K1为比例系数，取值为1.35-1.75，γ1和γ2的单位是mm-1。
所述修型工作面叶顶33的曲率γ1和所述修型背面叶顶34的曲率γ2沿着叶片进口到出口的方向呈现线性增长，叶片进口处叶顶的曲率为出口处的1.2-1.3倍。
所述前导流板2的外缘边距轮毂中心线为d1，旋涡泵叶轮外缘边距轮毂中心线为d2，且满足以下公式：d2＝K2d1，其中K2为比例系数，取值为1.15-1.25，d1和d2的单位是mm-1。
所述的修型工作面与修型背面的连接处进行倒圆角处理。
本实施例的旋涡泵叶轮叶片1，闭式叶轮直叶片叶顶处进行修型处理，所述的叶轮1包括几十个叶片3。
由以上所有公式中确定的各项参数γ1、γ2、d1、d2、K1、K2均经过优化设置，其保证了修型叶片能更有效的增大流道体积，抑制间隙泄漏涡，提高流体流动稳定性和效率。
本发明的旋涡泵叶轮叶片修型，可以有效地模糊旋涡泵叶轮1射流尾迹区域，抑制吸力面的脱流，降低间隙涡的形成，弱化射流尾迹相互掺混和跨叶片流动等复杂的流动状态；并且叶片叶顶修型处理对流体形成了导流作用，很大程度上降低了泵的运行噪声；增大了有效流道体积，使得流体流动更加均匀、更加稳定，减少熵增，增加叶轮1的效力，提高旋涡泵效率，避免了能量的浪费。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋涡泵叶轮，所述的叶轮包括叶片，其特征在于：每个叶片的叶顶处均进行修型处理，所述的叶片整体呈近似镰刀型，其外周轮廓由直叶片工作面、直叶片背面、修型工作面叶顶和修型背面叶顶围成，所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶为曲面，所述的修型工作面叶顶的下端与直叶片工作面的上端光顺相接，所述修型背面叶顶的下端与直叶片背面的上端光顺相接，修型工作面叶顶的上端与修型背面叶顶的上端相接。
2.如权利要求1所述的一种旋涡泵叶轮，其特征在于：所述叶轮还包括前导流板，所述前导流板外缘边位于叶片中部位置。
3.如权利要求1或2所述的一种旋涡泵叶轮，其特征在于：所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶的交接边位于直叶片厚度的两倍宽位置。
4.如权利要求1或2所述的一种旋涡泵叶轮，其特征在于：所述修型工作面叶顶的曲率γ1比所述修型背面叶顶的曲率γ2大。
5.如权利要求4所述的一种旋涡泵叶轮，其特征在于：所述修型工作面叶顶的曲率γ1和所述修型背面叶顶的曲率γ2满足以下公式：γ1＝K1γ2，其中K1为比例系数，取值为1.35-1.75，γ1和γ2的单位是mm-1。
6.如权利要求4所述的一种旋涡泵叶轮，其特征在于：所述修型工作面叶顶的曲率γ1和所述修型背面叶顶的曲率γ2沿着叶片进口到出口的方向呈现线性增长，叶片进口处叶顶的曲率为出口处的1.2-1.3倍。
7.如权利要求1或2所述的一种旋涡泵叶轮，其特征在于：所述前导流板的外缘边距轮毂中心线为d1，旋涡泵叶轮外缘边距轮毂中心线为d2，且满足以下公式：d2＝K2d1，其中K2为比例系数，取值为1.15-1.25，d1和d2的单位是mm-1。
8.如权利要求1或2所述的一种旋涡泵叶轮，其特征在于：所述的修型工作面与修型背面的连接处进行倒圆角处理。
CN201811299982.3A 2018-11-02 2018-11-02 一种旋涡泵叶轮 Active CN109322850B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811299982.3A CN109322850B (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种旋涡泵叶轮

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811299982.3A CN109322850B (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种旋涡泵叶轮

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109322850A true CN109322850A (zh) 2019-02-12
CN109322850B CN109322850B (zh) 2024-12-06

Family

ID=65260265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811299982.3A Active CN109322850B (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种旋涡泵叶轮

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109322850B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5594488U (zh) * 1978-12-26 1980-06-30
CN1712733A (zh) * 2004-06-15 2005-12-28 三星电子株式会社 离心式风扇以及利用该风扇的空调机
KR100765199B1 (ko) * 2006-10-09 2007-10-09 삼성전자주식회사 원심팬 및 이를 갖춘 공기조화기
CN201771799U (zh) * 2009-11-26 2011-03-23 江苏国泉泵业制造有限公司 带折边叶片的潜水涡流电泵
CN207111512U (zh) * 2017-08-19 2018-03-16 山东青州微粉有限公司 泥浆泵增压叶轮
CN108087326A (zh) * 2017-12-19 2018-05-29 广东威灵电机制造有限公司 闭式叶轮、加热泵和洗碗机
CN108331784A (zh) * 2018-04-16 2018-07-27 浙江理工大学 离心泵开式叶轮结构
CN108626165A (zh) * 2018-07-04 2018-10-09 浙江工业大学 一种离心泵半开式叶轮
CN209180107U (zh) * 2018-11-02 2019-07-30 浙江工业大学 一种旋涡泵叶轮

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5594488U (zh) * 1978-12-26 1980-06-30
CN1712733A (zh) * 2004-06-15 2005-12-28 三星电子株式会社 离心式风扇以及利用该风扇的空调机
KR100765199B1 (ko) * 2006-10-09 2007-10-09 삼성전자주식회사 원심팬 및 이를 갖춘 공기조화기
CN201771799U (zh) * 2009-11-26 2011-03-23 江苏国泉泵业制造有限公司 带折边叶片的潜水涡流电泵
CN207111512U (zh) * 2017-08-19 2018-03-16 山东青州微粉有限公司 泥浆泵增压叶轮
CN108087326A (zh) * 2017-12-19 2018-05-29 广东威灵电机制造有限公司 闭式叶轮、加热泵和洗碗机
CN108331784A (zh) * 2018-04-16 2018-07-27 浙江理工大学 离心泵开式叶轮结构
CN108626165A (zh) * 2018-07-04 2018-10-09 浙江工业大学 一种离心泵半开式叶轮
CN209180107U (zh) * 2018-11-02 2019-07-30 浙江工业大学 一种旋涡泵叶轮

Also Published As

Publication number Publication date
CN109322850B (zh) 2024-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104314860A (zh) 一种低比速离心泵叶轮
CN109882446B (zh) 一种低比速离心泵叶轮分流叶片的设计方法
CN103883555B (zh) 混流式双吸泵叶轮水力设计方法
CN104047898A (zh) 一种具有消涡减阻孔的导叶体
CN204663967U (zh) 一种与径向导叶匹配的多级离心泵叶轮
CN107762965B (zh) 一种高扬程低噪声的轴流泵
CN210290254U (zh) 带分流叶片的离心叶轮
CN106382249B (zh) 一种超空化离心泵螺旋形叶轮
CN115559932A (zh) 一种带分流叶片的盖板延伸式低噪声泵叶轮
CN104481918B (zh) 一种带吸力面副叶片的混流叶轮
CN209180107U (zh) 一种旋涡泵叶轮
CN112648230B (zh) 一种高效抗汽蚀离心泵叶轮
CN109322850A (zh) 一种旋涡泵叶轮
CN105864099B (zh) 一种中高比转速离心泵叶轮出口端折边叶片结构的设计方法
CN105697412A (zh) 一种离心泵的叶片结构
CN103089709A (zh) 隔涡导流的轴流泵进水结构
CN106640667A (zh) 一种导流壳式的双级双吸离心泵
CN108626165B (zh) 一种离心泵半开式叶轮
CN113309734B (zh) 一种用于控制离心泵间隙泄漏的半开式叶轮
CN102392831A (zh) 一种高速燃油轴流泵弯掠叶片
CN206360924U (zh) 一种离心泵叶轮
CN201144820Y (zh) 双吸泵叶轮的改进结构
CN206668611U (zh) 一种极低比转速离心泵叶轮
CN112628191B (zh) 一种抑制弯掠叶片径向流动的轴流泵
CN107859630A (zh) 一种立式泵用吸水室设计方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant