CN214063369U - 一种抑制空化的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抑制空化的低比转速离心泵叶轮，包括前盖板、后盖板，前盖板、后盖板之间设置有多个叶片，每个叶片内侧设置有鳍棘结构，鳍棘结构固定在后盖板上，鳍棘结构起点至叶片进口端的距离为叶片型线长度的1/2。在叶轮后盖板设置鳍棘结构，提高了叶轮内流体压强，产生较大的近场压力，迫使空泡外侧形态发生改变，从而对空化产生抑制作用；在不同空化数下，此结构降低了周期叶轮内的平均空泡体积数量；当空泡的径向外缘尺寸发展至鳍棘结构时位置，该结构使得空泡覆盖区域内的压力脉动主频幅值有较大程度降低，改善了流场的波动。
Description
技术领域
本实用新型属于技术领域，涉及一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮。
背景技术
在如今的技术背景下，离心泵工作时会发生空化现象。空化是一种复杂的水动力学现象，在流体机械中普遍存在且难以避免。空化存在明显的非定常特性，其发生会引起压力波动和不均匀的载荷分布，使离心泵运行效率大幅下降。当空化严重时，还会破坏离心泵的过流部件，产生振动噪声，影响离心泵运行的可靠性和稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，解决了现有技术中存在的叶轮流道内容易发生空化现象的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，包括前盖板、后盖板，前盖板、后盖板之间设置有多个叶片，每个叶片内侧设置有鳍棘结构，鳍棘结构固定在后盖板上，鳍棘结构起点至叶片进口端的距离为叶片型线长度的1/2。
本实用新型的特点还在于：
鳍棘结构包括沿叶片轴线依次分布的第一鳍棘、第二鳍棘，第一鳍棘靠近叶片进口端，第一鳍棘、第二鳍棘结构相同，第一鳍棘、第二鳍棘之间的距离为叶片长度的1/8。
第一鳍棘型线方向与叶片型线方向一致，第二鳍棘与第一鳍棘形成的夹角为160°。
第一鳍棘起点至叶片进口端的距离为叶片型线长度的1/2。
第一鳍棘型线长度为叶片型线长度的1/4。
第一鳍棘的宽度为叶片厚度的1/4，第一鳍棘的最大高度为叶片厚度的1/10。
第一鳍棘包括截面为长方形的底板，底板一端固定在后盖板上，另一端固定有截面为半圆形的顶板，底板的高度、顶板半径均为叶片厚度的1/20。
每个叶片内侧的鳍棘结构数量为3-6个。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，在叶轮后盖板设置鳍棘结构，提高了叶轮内流体压强，产生较大的近场压力，迫使空泡外侧形态发生改变，从而对空化产生抑制作用；在不同空化数下，此结构降低了周期叶轮内的平均空泡体积数量；当空泡的径向外缘尺寸发展至鳍棘结构时位置，该结构使得空泡覆盖区域内的压力脉动主频幅值有较大程度降低，改善了流场的波动。
附图说明
图1是本实用新型一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮的结构示意图；
图2是本实用新型一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮中叶片的结构示意图；
图3是本实用新型一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮中鳍棘结构的结构示意图；
图4是本实用新型一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮中第一鳍棘的结构示意图。
图中：1.后盖板，2.叶片，3.鳍棘结构，301.第一鳍棘，302.第二鳍棘，3011.底板，3012.顶板。
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。
一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，如图1所示，包括前盖板、后盖板1，前盖板、后盖板1之间设置有多个叶片2，每个叶片2内侧设置有鳍棘结构3，鳍棘结构3固定在后盖板1上，鳍棘结构3起点至叶片2进口端的距离为叶片2型线长度的1/2。
鳍棘结构3包括沿叶片2轴线依次分布的第一鳍棘301、第二鳍棘302，第一鳍棘301靠近叶片2进口端，第一鳍棘301、第二鳍棘302结构相同；如图2所示，假设叶片2的长度为L，叶片2厚度为t；第一鳍棘301、第二鳍棘302之间的距离为1/8L。第一鳍棘301型线长度为1/4L。第一鳍棘301的宽度b为1/4t，第一鳍棘301的最大高度c为1/10t。
第一鳍棘301型线方向与叶片2型线方向一致，如图3所示，第二鳍棘302与第一鳍棘301形成的夹角为160°。
如图4所示，第一鳍棘301包括截面为长方形的底板3011，底板3011一端固定在后盖板1上，另一端固定有截面为半圆形的顶板3012，底板3011的宽度b为1/4t，底板3011的高度d、顶板3012半径d均为叶片2厚度的1/20t。
第一鳍棘301起点至叶片2进口端的距离为1/2L。
每个叶片2内侧的鳍棘结构3数量为3-6个。
本实用新型一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮的工作原理如下：
工作时，离心泵顺时针旋转，流体跟随叶轮一起旋转进入后盖板1，流过设置在离心泵后盖板1内壁面的鳍棘结构3，使壁面流场的湍动能增加，提高了叶轮内流体压强，产生较大的近场压力，迫使气泡的体积减小，从而对空化产生了抑制作用，同时降低了压力的主频脉动，改善流场的波动，最终有效降低对离心泵部件的损伤。
通过以上方式，本实用新型一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，在叶轮后盖板设置鳍棘结构，提高了叶轮内流体压强，产生较大的近场压力，迫使空泡外侧形态发生改变，从而对空化产生抑制作用；在不同空化数下，此结构降低了周期叶轮内的平均空泡体积数量；当空泡的径向外缘尺寸发展至鳍棘结构时位置，该结构使得空泡覆盖区域内的压力脉动主频幅值有较大程度降低，改善了流场的波动。
Claims (8)
1.一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，包括前盖板、后盖板（1），所述前盖板、后盖板（1）之间设置有多个叶片（2），其特征在于，每个所述叶片（2）内侧设置有鳍棘结构（3），鳍棘结构（3）固定在后盖板（1）上，所述鳍棘结构（3）起点至叶片（2）进口端的距离为叶片（2）型线长度的1/2。
2.根据权利要求1所述的一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，其特征在于，所述鳍棘结构（3）包括沿叶片（2）轴线依次分布的第一鳍棘（301）、第二鳍棘（302），第一鳍棘（301）靠近叶片（2）进口端，所述第一鳍棘（301）、第二鳍棘（302）结构相同，所述第一鳍棘（301）、第二鳍棘（302）之间的距离为叶片（2）长度的1/8。
3.根据权利要求2所述的一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，其特征在于，所述第一鳍棘（301）型线方向与叶片（2）型线方向一致，所述第二鳍棘（302）与第一鳍棘（301）形成的夹角为160°。
4.根据权利要求2所述的一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，其特征在于，所述第一鳍棘（301）起点至叶片（2）进口端的距离为叶片（2）型线长度的1/2。
5.根据权利要求2所述的一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，其特征在于，所述第一鳍棘（301）型线长度为叶片（2）型线长度的1/4。
6.根据权利要求2所述的一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，其特征在于，所述第一鳍棘（301）的宽度为叶片（2）厚度的1/4，所述第一鳍棘（301）的最大高度为叶片（2）厚度的1/10。
7.根据权利要求2-6任意一项所述的一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，其特征在于，所述第一鳍棘（301）包括截面为长方形的底板（3011），所述底板（3011）一端固定在后盖板（1）上，另一端固定有截面为半圆形的顶板（3012），所述底板（3011）的高度、顶板（3012）半径均为叶片（2）厚度的1/20。
8.根据权利要求1所述的一种抑制空化的低比转速离心泵叶轮，其特征在于，每个所述叶片（2）内侧的鳍棘结构（3）数量为3-6个。
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2020
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