CN212055249U - 一种离心泵复合叶轮结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离心泵复合叶轮结构。离心泵上的叶轮设有3片长叶片和3片短叶片，长叶片和短叶片沿圆周间隔交替布置，短叶片的总型线长度变为长叶片的总型线长度的70％，每个叶片从叶轮边缘延伸到靠近叶轮中心位置，即叶片的一端延伸到叶轮边缘，另一端向叶轮中心附近处。本实用新型结构能够改善叶轮出口处的射流‑尾迹现象，提高离心泵的抗汽蚀性能，降低压力脉动对离心泵所带来的不利影响，使流动更加稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及了属于流体机械工程和动力工程领域的一种泵体叶轮结构，尤其是涉及一种离心泵复合叶轮结构。
背景技术
作为通用机械，泵已经广泛应用于国民经济的各个领域，尤其是在国防、水利、航天、石油化工等领域发挥着非常重要的作用。然而离心泵的运行过程中也存在着突出的问题，主要表现为汽蚀的危害和突出的压力脉动。
国内外众多研究表明，分流短叶片可以提高离心泵的效率和抗汽蚀性能，防止流动失速的产生。这对离心泵的正常运转具有重要的意义。目前，现有复合叶轮结构对离心泵汽蚀性能和压力脉动的改善并不明显，无法解决离心泵汽蚀和压力脉动的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提出了一种离心泵复合叶轮结构，能避免离心泵汽蚀和压力脉动所带来的不利影响。
本实用新型通过以下技术方案实现：
所述的离心泵包括初始叶轮，初始叶轮设有多个相同的沿圆周间隔均布的叶片，每个叶片呈圆弧形态从叶轮边缘延伸到靠近叶轮中心位置，即叶片的一端延伸到叶轮边缘，另一端向叶轮中心附近处。
叶轮设有3片长叶片和3片短叶片，长叶片和短叶片沿圆周间隔交替布置，短叶片的总型线长度变为长叶片的总型线长度的70％，每个叶片从叶轮边缘延伸到靠近叶轮中心位置，即叶片的一端延伸到叶轮边缘，另一端向叶轮中心附近处。
所述的长叶片的进口安放角为18度，长叶片的出口安放角为27度。
所述的短叶片的进口安放角为26度，短叶片的出口安放角为27度。
所述的初始叶轮上的叶片总数量为偶数个。
所述的长叶片和短叶片均为呈圆弧形态，朝向同一旋向弯曲。
本实用新型通过沿圆周间隔交替布置的长短叶片布置的叶轮，使得降低了离心泵汽蚀和压力脉动，使得提高离心泵的抗汽蚀性能，使流动更加稳定。
本实用新型的有益效果是：
通过本实用新型的复合叶轮，能有效降低汽蚀和压力脉动所带来的危害，使离心泵内部的流动更加稳定。
本实用新型能够改善叶轮出口处的射流-尾迹现象，提高离心泵的抗汽蚀性能，降低压力脉动对离心泵所带来的不利影响，使流动更加稳定。
附图说明
图1为初始叶轮的结构图；
图1(a)为初始叶轮的平面结构图；
图1(b)为初始叶轮的轴面结构图；
图2为复合叶轮的结构图；
图2(a)为复合叶轮的平面结构图；
图2(b)为复合叶轮的轴面结构图；
图3为初始叶轮和复合叶轮的离心泵无量纲汽蚀性能曲线图；
图4为初始叶轮和复合叶轮的离心泵压力脉动特性图。
图中：1、长叶片进口安放角，2、短叶片进口安放角，3、长叶片出口安放角，4、短叶片出口安放角，R2、长叶片出口半径，R1sp、短叶片进口半径，R1、长叶片进口半径，B1、长叶片进口宽度，B2、长叶片出口宽度。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型进行进一步说明。
实施例
如图2所示，叶轮设有3片长叶片和3片短叶片，长叶片和短叶片均为呈圆弧形态，朝向同一旋向弯曲。长叶片和短叶片沿圆周间隔交替布置，短叶片的总型线长度变为长叶片的总型线长度的70％，每个叶片从叶轮边缘延伸到靠近叶轮中心位置，即叶片的一端延伸到叶轮边缘，另一端向叶轮中心附近处。
具体实施中，长叶片的进口安放角为18度，长叶片的出口安放角为27度；短叶片的进口安放角为26度，短叶片的出口安放角为27度。
本实施例的复合叶轮的几何参数为：所述复合叶轮长叶片数为3片，短叶片数为3片，二者间隔分布；所述长、短叶片厚度为3—5mm，长叶片进口半径 R1为35—40mm，长叶片出口半径R2为120—125mm，长叶片进口宽度B1为 20—25mm，长、短叶片出口宽度B2均为10—15mm，短叶片进口半径R1sp为 35—40mm，长叶片进口安放角1β1为17-19度，短叶片进口安放角2β2为25 —27度，长叶片出口安放角3β3为26—28度，短叶片出口安放角4β4为26—28度。复合叶轮的结构图如图2所示。
对比例
离心泵叶轮叶片均为长叶片，结构图如图1所示。
叶轮的几何参数为：复合叶轮6片叶片均为长叶片；长叶片厚度为3—5mm，长叶片进口半径R1为35—40mm，长叶片出口半径R2为120—125mm，长叶片进口宽度B1为20—25mm，长叶片出口宽度B2均为10—15mm，长叶片进口安放角β5为19-21度，长叶片出口安放角β6为26—28度。复合叶轮的结构图如图2所示。
实施例和对比例的测试情况是：
首先在SolidWorks软件中进行三维建模；其次，在ANSYS ICEM软件里进行网格划分。最后，用CFX软件进行数值模拟。得到初始叶轮和复合叶轮的汽蚀性能曲线以及压力脉动特性。以此来判断复合叶轮性能是否满足设计要求。
本实施例和现有非复合叶轮结构的对比例的结果，由图3可知，在不同工况下，本实施例的复合叶轮的汽蚀余量系数NPSHr/NPSHrd低于对比例的初始叶轮的汽蚀余量系数。该结果表明，复合叶轮的汽蚀性能优于初始叶轮的汽蚀性能，复合叶轮的汽蚀性能得到明显改善。最后得到离心泵叶轮出口处的压力脉动数据，由图4可知，复合叶轮的压力脉动振幅相对于初始叶轮而言有明显降低。该结果表明相对于初始叶轮，本实用新型的复合叶轮有更加良好的压力脉动特性，复合叶轮的设计性能满足设计要求。
由此可见，本实用新型的复合叶轮结构能够是改善叶轮出口处的射流-尾迹现象，提高离心泵的抗汽蚀性能，能够明显改善叶轮内部的流动状况，降低压力脉动对泵的影响，使流动更加稳定。
Claims (5)
1.一种离心泵复合叶轮结构，其特征在于：离心泵上的叶轮设有3片长叶片和3片短叶片，长叶片和短叶片沿圆周间隔交替布置，短叶片的总型线长度变为长叶片的总型线长度的70％，每个叶片从叶轮边缘延伸到靠近叶轮中心位置，即叶片的一端延伸到叶轮边缘，另一端向叶轮中心附近处。
2.根据权利要求1所述的一种离心泵复合叶轮结构，其特征在于：
所述的长叶片的进口安放角为18度，长叶片的出口安放角为27度。
3.根据权利要求1所述的一种离心泵复合叶轮结构，其特征在于：
所述的短叶片的进口安放角为26度，短叶片的出口安放角为27度。
4.根据权利要求1所述的一种离心泵复合叶轮结构，其特征在于：
所述的叶轮上的叶片总数量为偶数个。
5.根据权利要求1所述的一种离心泵复合叶轮结构，其特征在于：
所述的长叶片和短叶片均为呈圆弧形态，朝向同一旋向弯曲。
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| CN201922381870.9U CN212055249U (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种离心泵复合叶轮结构 |
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Country Status (1)
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2019
- 2019-12-26 CN CN201922381870.9U patent/CN212055249U/zh active Active
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