CN109812419B - 一种多级侧流道泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级侧流道泵，涉及流体机械领域，该包括弧形侧流道，在次级及次级之后的径向叶轮进口处对应的弧形侧流道首端设置进口分流板，板角度约为
Figure DDA0001949940840000011
(主要是因为多级侧流道泵首级是离心式叶轮，次级到后面才有侧流道)；在对应的弧形侧流道出口孔处设置出口分流板，分流板为直板，中心的垂线指向轴心；设置中段分流板，设置在侧流道中段，角度为
Figure DDA0001949940840000012
该发明极大地减小径向旋涡，以达到减小多级侧流道泵流动损失的目的，同时特有的分段式分流板设计，只设置在流动损失较大部分，避免过长的分流板所造成较大的冲击损失。

Description

一种多级侧流道泵
技术领域
本发明涉及流体机械设备中侧流道泵设计技术领域，适用于小流量高扬程的工况条件，具体涉及一种多级侧流道泵。
背景技术
本发明结构基于旋涡泵，属于超低比转速叶片泵类型，由于其单侧有一个横截面为半圆形的空间流道而得名，是一种新型旋涡泵，运行流量很小而扬程相对较高。流体在叶轮和侧流道之间螺旋运动，主要存在两种旋涡形式，纵向旋涡和径向旋涡，纵向旋涡促进流体在叶轮流道与侧流道之间交换运动，而径向旋涡则起到阻碍的作用，是流动损失的主要部分之一。又因进出口区域湍流程度较大，最后几级尤为明显，存在的径向旋涡会导致水力损失增大，因此如何建立减少多级侧流道泵流动损失的设计方法，提出一种新型的多级侧流道泵结构，是一项急需解决的任务。
发明内容
本发明的目的是针对现有多级侧流道泵流动损失较大的问题，在多级侧流道泵的弧形侧流道上设置进口分流板、出口分流板、中段分流板，通过改变液体的流动，从而实现减小多级侧流道泵的流动损失。
本发明是通过如下技术方案得以实现的：
一种多级侧流道泵，包括弧形侧流道，在弧形侧流道出口孔处设置出口分流板，所述出口分流板为直板，出口分流板中心的垂线过弧形侧流道的轴心。
进一步的，在弧形侧流道进口位置设置进口分流板。
进一步的，在弧形侧流道中间段设置有中段分流板。
进一步的，所述进口分流板为圆弧形结构，进口分流板径向设置在弧形侧流道的中心线上，圆心角为
Figure BDA0001949940820000011
进一步的，中段分流板为圆弧形结构，所述中段分流板圆心角为
Figure BDA0001949940820000012
进一步的，进口分流板、出口分流板、中段分流板厚度均为5mm。
进一步的，
Figure BDA0001949940820000013
进一步的，
Figure BDA0001949940820000014
本发明的有益效果：
(1)通过三段式分流板设计，不会影响纵向旋涡流动，但因为分流板存在，无法形成原有较大的径向旋涡，极大的减少了流动损失。
(2)进口分流板、出口分流板的设计，使多级侧流道泵级与级之间进出口的介质流动产生的径向旋涡减少，避免上一级的径向旋涡流入下一级，减少流动损失。
(3)极大地减小径向旋涡，以达到减小多级侧流道泵流动损失的目的，同时特有的分段式分流板设计，只设置在流动损失较大部分，避免过长的分流板所造成较大的冲击损失。
附图说明
图1多级侧流道泵结构示意图；
图2为实施例中各级侧流道结构示意图。
图中1.弧形侧流道，2.进口分流板，3.出口分流板，4.中段分流板
具体实施方式
为对本发明做进一步的了解，现结合附图做进一步的说明：
结合附图1和2，一种多级侧流道泵，包括弧形侧流道，除首级离心式叶轮外，对与次级及其余级数相匹配的侧流道进行改进，主要改进为弧形侧流道1，进口分流板2，出口分流板3，中段分流板4；进口分流板2置于径向叶轮进口所对应的弧形侧流道1的首端，进口分流板为弧形，与侧流道中心线重合，角度为
Figure BDA0001949940820000021
具体数值根据实验模拟得出；出口分流板3置于侧流道出口孔处，为直板，直板中心的垂线指向轴心；中段分流板4置于弧形侧流道1中段，角度为
Figure BDA0001949940820000022
具体数值由实验模拟得出；进口分流板2、出口分流板3、中段分流板4厚度均为5mm，避免过厚的分流板，造成流动分离严重；进口分流板2、出口分流板3、中段分流板4相互不连通，特有的三段式分流板位置主要针对流动损失较大部位，避免过长的分流板造成较大的冲击损失。
为更清楚地展示本发明，以多级侧流道泵次级为例，其设计基于SCP35.2_IMb15_Z24型侧流道泵，即侧流道为半圆形、直径35.2mm，24枚叶片且叶片宽度为15mm。
流体经首级离心泵叶轮，进入次级侧流道泵进口，此处在模型实验中为流动损失严重区域，
在径向叶轮进口所对应的弧形侧流道1的首端设置进口分流板2，为一弧形分流板，角度
Figure BDA0001949940820000023
经过进口分流板2后，流体中原有的径向旋涡因为分流板被破坏或者强度减小，而纵向旋涡保持不变；
流体通过次级侧流道泵进口进入弧形侧流道1，经实验模拟研究发现，在弧形侧流道1处，流动损失较大，在此处设置中段分流板4，中段分流板4为弧形，厚度为5mm，角度
Figure BDA0001949940820000031
减小径向旋涡，同时与离心泵长短叶片理论相似，减小流道，使流体在中段分流板4和弧形侧流道1之间流体稳定流动。
在最后一段流动损失严重区域设置出口分流板3，分流板为直板，直板中心的垂线指向轴心，在出口孔设置出口分流板3的目的在于，减少流动损失严重区域径向旋涡，同时避免此级的径向旋涡继续传递到下一级。
其中，进口分流板、出口分流板、中段分流板相互不连通，特有的三段式分流板位置主要针对流动损失较大部位，避免过长的分流板造成的冲击损失。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种多级侧流道泵，包括弧形侧流道，其特征在于，在弧形侧流道（1）出口孔处设置出口分流板（3），所述出口分流板（3）为直板，出口分流板（3）中心的垂线过弧形侧流道（1）的轴心；在弧形侧流道（1）进口位置设置进口分流板（2），在弧形侧流道（1）中间段设置有中段分流板（4）；所述进口分流板（2）、出口分流板（3）、中段分流板（4）厚度均为5mm；所述进口分流板（2）为圆弧形结构，进口分流板（2）径向设置在弧形侧流道（1）的中心线上，圆心角为
Figure 738568DEST_PATH_IMAGE002
，其中，
Figure 249183DEST_PATH_IMAGE004
；中段分流板（4）为圆弧形结构，所述中段分流板（4）圆心角为
Figure 497762DEST_PATH_IMAGE006
，其中，
Figure 158551DEST_PATH_IMAGE008
。
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