CN209145959U - 一种低比转速离心泵叶轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低比转速离心泵叶轮，包括后盖板，在后盖板上沿圆周方向均匀设置有多个叶片，每个叶片的出水端设置有凹槽，凹槽沿后盖板的轴向设置。本实用新型的结构，通过在叶片上设置凹槽，提高流体在叶轮流道内的通流作用，凹槽内部产生的涡对凹槽的流动起主导作用；凹槽内的涡周期性脱落并形成流向涡，流向涡卷吸主流高能流体，由此增强了边界层能量；能够减弱出口区域主流出现偏离吸力面而转向压力面一侧流动的趋势，增加吸力面的主流速度，使叶轮出口速度分布更均匀；同时，加强了叶片吸力面尾部边界层底层低速流体和主流中的高能量流体混掺及边界层底层的能量，从而降低逆压梯度，延缓流动分离现象。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种低比转速离心泵叶轮。
背景技术
低比转速离心泵具有流量小、扬程高的特点，并广泛应用于石油、化工、航空航天、冶金及轻工业等领域。但是，低比转速离心泵因其直径大、宽度小以及流道扩散严重等原因，其内部的流场结构复杂，泵内流动存在着冲击、流动分离、汽蚀、二次流等流动现象，包括离心叶轮进口的回流、叶轮流道内的二次流、叶轮流道内的射流-尾迹结构与流动分离，这些因素相互影响、相互促进形成的，最终使得叶轮流道内的液流受到叶片作功作用不均匀，靠近压力面强，靠近吸力面弱。流体在逆向压力梯度作用下，靠近出口处吸力面的边界层容易产生分离，使液流在边界层附近产生回流和脱流。这些因素一方面影响了低比转速离心泵的流场分布，是导致低比转速离心泵效率低，高效区域减少的主要原因。因此，减缓、抑制上述现象的发生，对于改善低比转速离心泵的性能有着重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种低比转速离心泵叶轮，能够加强叶片吸力面尾部边界层底层低速流体和主流中的高能量流体混掺，降低逆压梯度，延缓流动分离现象。
本实用新型所采用的技术方案是，一种低比转速离心泵叶轮，包括后盖板，在后盖板上沿圆周方向均匀设置有多个叶片，每个叶片的出水端设置有凹槽，凹槽沿后盖板的轴向设置。
本实用新型的特征还在于：
凹槽为矩形凹槽。
凹槽的深度与出水边厚度之比h/L＝0.1。
凹槽深度与凹槽宽度之比h/d＝0.2。
凹槽长度与叶片高度相同
凹槽两个侧壁分别与其相邻的叶片侧壁之间的距离c相等。
本实用新型的有益效果是，通过在叶片出水边设置凹槽，提高流体在叶轮流道内的通流作用，凹槽内部产生的涡对凹槽的流动起主导作用；凹槽内的涡周期性脱落并形成流向涡，流向涡卷吸主流高能流体，由此增强了边界层能量；凹槽能够减弱出口处主流出现偏离吸力面而转向压力面一侧流动的趋势，增加吸力面的主流速度，使叶轮出口速度分布更均匀；同时，加强了叶片吸力面尾部边界层底层低速流体和主流中的高能量流体混掺及边界层底层的能量，从而降低逆压梯度，延缓流动分离现象。
附图说明
图1是本实用新型低比转速离心泵叶轮的结构示意图；
图2是本实用新型叶片凹槽处的局部放大结构示意图。
图中，1.后盖板，2.叶片，3.凹槽。
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。
本实用新型一种低比转速离心泵叶轮，如图1、图2所示，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的出水端设置有凹槽3，凹槽3沿后盖板1的轴向设置。
叶片2的数量根据实际离心泵的设计参数而定。
凹槽3为矩形凹槽。
凹槽3的深度与叶片2出水端厚度之比h/L＝0.1。
凹槽3深度与凹槽3宽度之比h/d＝0.2。
凹槽3长度与叶片2高度相同。
凹槽3两个侧壁分别与其相邻的叶片2侧壁之间的距离c相等，即凹槽3位于叶片2出水端的中间位置。
本实用新型一种低比转速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，沿叶片2顺时针转动，在叶片出水端的凹槽3中产生涡，凹槽3内的涡周期性脱落并形成流向涡，流向涡卷吸主流高能流体，由此增强了边界层(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)能量，减弱出口区域主流出现偏离吸力面而转向压力面一侧流动的趋势，使叶轮出口速度分布更均匀，加强了叶片2吸力面尾部边界层底层低速流体和主流中的高能量流体混掺，从而降低逆压梯度，延缓流动分离现象。
Claims (5)
1.一种低比转速离心泵叶轮，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)的出水端设置有凹槽(3)，凹槽(3)沿后盖板(1)的轴向设置；
所述凹槽(3)为矩形凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种低比转速离心泵叶轮，其特征在于：所述凹槽(3)的深度与出水端厚度之比h/L＝0.1。
3.根据权利要求1所述的一种低比转速离心泵叶轮，其特征在于：所述凹槽(3)深度与凹槽(3)宽度之比h/d＝0.2。
4.根据权利要求1所述的一种低比转速离心泵叶轮，其特征在于：所述凹槽(3)长度与叶片(2)高度相同。
5.根据权利要求1所述的一种低比转速离心泵叶轮，其特征在于：所述凹槽(3)两个侧壁分别与其相邻的叶片(2)侧壁之间的距离c相等。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117627955A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-03-01 | 吉林大学 | 一种防破乳的胶乳泵叶轮 |
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2018
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Cited By (2)
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| CN117627955A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-03-01 | 吉林大学 | 一种防破乳的胶乳泵叶轮 |
| CN117627955B (zh) * | 2023-12-05 | 2024-06-11 | 吉林大学 | 一种防破乳的胶乳泵叶轮 |
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