CN208106824U - 离心泵叶轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离心泵叶轮，包括后盖板，在后盖板上沿圆周方向均匀设置有多个叶片，每个叶片头部的吸力面初始端设置有一排球窝，球窝沿后盖板的径向设置。本实用新型的结构，通过在叶片上设置球窝，提高流体在流道内的通流作用，球窝内部的马蹄涡对球窝的流动起主导作用；球窝内的马蹄涡周期性脱落并在球窝尾迹区形成发夹涡排，发夹涡涡腿紧贴壁面形成流向涡，流向涡卷吸主流高能流体，由此增强了边界层能量.马蹄涡和发夹涡排对分离流动控制起主要作用。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种离心泵叶轮。
背景技术
离心泵在小流量工况下运行时，较之设计工况，内部流动有很大变化，常出现失速、二次流、进出口回流等复杂流动。特别是流量减少到某个极限时，流量的减小使轴面速度减小，冲角增大，叶片吸力侧流动分离增大，形成堵塞叶轮流道的旋涡，叶轮进入失速状态。有些失速在流道内会进行传播形成旋转失速，影响叶轮和导叶流道的流动，使水泵的效率降低，高效区减小，而旋转失速的发生常伴随着相应的压力场和速度场的不规律变化，严重时甚至会产生低频压力脉动，进而产生振动噪声，加剧材料损伤，降低离心泵运行的可靠性，缩短泵的使用寿命。因此，减缓、抑制甚至尽量消除失速的发生，对于避免水泵因失速引起的流动诱导振动有着重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种离心泵叶轮，解决了现有技术离心泵在小流量工况下存在流动分离和失速的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种离心泵叶轮，包括后盖板，在后盖板上沿圆周方向均匀设置有多个叶片，每个叶片头部的吸力面初始端设置有一排球窝，球窝沿后盖板的径向设置。
本实用新型的离心泵叶轮，其特征还在于：
所述的叶片头部的边界层厚度δ取叶片表面到速度u＝0.99U处的距离。
所述的边界层厚度与球窝深度之比δ/h＝0.5，球窝深度与球窝球面直径之比h/D＝0.1。
所述的叶片的数量为5～7个。
本实用新型的有益效果是，通过在叶片上设置球窝，提高流体在流道内的通流作用，球窝内部的马蹄涡对球窝的流动起主导作用；球窝内的马蹄涡周期性脱落并在球窝尾迹区形成发夹涡排，发夹涡涡腿紧贴壁面形成流向涡，流向涡卷吸主流高能流体，由此增强了边界层能量.马蹄涡和发夹涡排对分离流动控制起主要作用。
附图说明
图1是本实用新型离心泵叶轮的分布结构示意图；
图2是本实用新型叶片球窝处的局部放大结构示意图。
图中，1.后盖板，2.叶片，3.球窝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1、图2，本实用新型的结构是，包括后盖板1，在后盖板1上沿圆周方向均匀设置有多个叶片2，每个叶片2头部的吸力面初始端设置有一排球窝3，球窝3沿后盖板1的径向设置；
叶片2的数量为5～7个；优选的，叶片2的数量为5个。
参照图2，黏性流体流经固体边壁时，在壁面附近形成的流速梯度明显的流动薄层，叫做边界层。边界层厚度(Boundary-layer thickness)，指从边界层壁面开始，到沿着壁面切向的流动速度达到自由来流速度的99％的位置的垂直于壁面的高度。叶片2所在位置所对应的外部势流速度为U，球窝3所在位置处平行于叶片2表面的速度分量为u，边界层厚度δ取叶片表面到速度u＝0.99U处的距离；
边界层厚度与球窝深度之比δ/h＝0.5，球窝深度与球窝球面直径之比h/D＝0.1。
本实用新型离心泵叶轮的工作原理是，
工作时，流体沿叶片2进入后盖板1上的流道内，叶片2顺时针转动，球窝3的中心产生马蹄窝。马蹄涡周期性脱落并在叶片2吸力面形成发夹涡排。发夹涡头部抬起且为展向涡，而两涡腿紧贴壁面形成流向涡，流向涡卷吸主流高能流体，以增强边界层能量，因而控制了流动分离，加强了高能流体和边界层的互掺从而在小流量工况下减少流道发生流动分离和失速的可能性，有效避免离心泵失速的发生，进一步提高泵的内外特性。
Claims (4)
1.一种离心泵叶轮，其特征在于：包括后盖板(1)，在后盖板(1)上沿圆周方向均匀设置有多个叶片(2)，每个叶片(2)头部的吸力面初始端设置有一排球窝(3)，球窝(3)沿后盖板(1)的径向设置。
2.根据权利要求1所述的离心泵叶轮，其特征在于：所述的叶片(2)头部的边界层厚度δ取叶片表面到速度u＝0.99U处的距离，其中的U代表了叶片(2)所在位置所对应的外部势流速度。
3.根据权利要求2所述的离心泵叶轮，其特征在于：所述的边界层厚度与球窝深度之比δ/h＝0.5，球窝深度与球窝球面直径之比h/D＝0.1。
4.根据权利要求1所述的离心泵叶轮，其特征在于：所述的叶片(2)的数量为5～7个。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113153803A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-23 | 江苏大学 | 一种混流泵失速工况叶轮尾迹涡耗散装置 |
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2018
- 2018-02-06 CN CN201820203556.4U patent/CN208106824U/zh not_active Expired - Fee Related
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