CN215721632U - 一种管道消泡稳流结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种管道消泡稳流结构，包括管体，所述管体的内侧壁设置有凸块组，所述凸块组包括多个凸块，相邻两组所述凸块组中的各所述凸块相互错位布置，所述凸块朝向所述管体的入口的一侧具有迎水面，相对应的另一侧具有接水面；所述迎水面和所述接水面之间的间距从相对靠近所述管体的中心轴的一侧向对应的另一侧方向逐渐增大，且所述迎水面和所述管体的中心轴之间的夹角大于所述接水面和所述管体的中心轴之间的夹角。迎水面的坡度相对较大，可减缓后端水流在靠近管道内侧壁附近的水流速度，接水面的坡度相对较小，可避免压力突变，确保压力分布稳定，稳流效果相对较好，也不易产生气泡，有助于提高管道流量和压力的检测准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管道结构，尤其是一种管道消泡稳流结构。
背景技术
在用水管道或排水管道中，由于水泵、阀门以及用水设备或水处理设备的作用，管道中的水不可避免会产生流体波动，影响流量表、压力表等检测仪器的检测准确度。
公告号为CN208476326的中国实用新型专利公开了一种用于阀门超声波水表上的叶轮稳流片，包括阀门水表铜管件，阀门水表铜管件上设置有进水口，进水口上安装有叶轮稳流装置，叶轮稳流装置包括圆筒主体及若干稳流片，稳流片以进水口的轴线为中心呈环形均匀分布在圆筒主体的内壁，稳流片的内端靠近进水口的中轴线，圆筒主体的外壁固定连接在进水口的内壁。该叶轮稳流片主要是利用稳流片的导流作用来破坏水管内的涡流，进而实现稳流，然而其稳流片在实现导流作用的同时，会导致管内压力急剧变化，进而使得水流在稳流片的下游出现轻微的涡流现象，稳流效果相对较差。具体的，本发明人对上述叶轮稳流片进行建模获得如图1所述结构的模型(图中半剖显示)，并以该模型为基础利用Fluent进行管道内的流场仿真试验(流体为水、进水口压力为0.3mPa)，获得如图2所示的速度场示意图和如图3所示的压力场示意图，从图2和图3可以看出，水流在流经叶轮稳流装置前、流经叶轮稳流装置时以及流经叶轮稳流装置后的速度和压力变化都相对较大，突变的流水和水压不仅影响稳流效果，也容易导致在水中产生气泡(特别是污水)，影响流量和压力的检测准确性。
有鉴于此，本申请人对管道消泡稳流结构进行了深入的研究，遂有本案产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种有助于提高管道流量和压力的检测准确性的管道消泡稳流结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种管道消泡稳流结构，包括管体，所述管体的内侧壁设置有至少两组沿所述管体的入口向出口方向依次布置的凸块组，所述凸块组包括多个沿所述管体的内侧壁的周向等间距布设且分别与所述管体一体连接或固定连接的凸块，相邻两组所述凸块组中的各所述凸块相互错位布置，所述凸块朝向所述管体的入口的一侧具有迎水面，相对应的另一侧具有接水面；在同一所述凸块中，所述迎水面和所述接水面之间的间距从相对靠近所述管体的中心轴的一侧向对应的另一侧方向逐渐增大，且所述迎水面和所述管体的中心轴之间的夹角大于所述接水面和所述管体的中心轴之间的夹角。
作为本实用新型的一种改进，所述接水面的宽度从相对靠近所述管体的入口的一侧向对应的另一侧方向逐渐减小。
作为本实用新型的一种改进，同一所述凸块组中相邻两个所述凸块之间的间距小于所述凸块的最大宽度。
作为本实用新型的一种改进，所述凸块朝向所述管体的中心轴的一侧具有位于对应的所述迎水面和所述接水面之间的过渡面，同一所述凸块上的所述迎水面、所述接水面和所述过渡面都为与所述管体的中心轴同轴布置的弧形面。
作为本实用新型的一种改进，所述管体为圆管体。
作为本实用新型的一种改进，所述迎水面和所述管体的中心轴之间的夹角为60°，所述接水面和所述管体的中心轴之间的夹角为20°。
采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
通过将相邻两组凸块组中的各凸块相互错位布置，确保沿管道内侧壁流动的水流至少会流经一个凸块，由于凸块的迎水面和管体的中心轴之间的夹角大于接水面和管体的中心轴之间的夹角，则迎水面的坡度相对较大，可减缓后端水流在靠近管道内侧壁附近的水流速度，接水面的坡度相对较小，可避免压力突变，确保压力分布稳定，稳流效果相对较好，也不易产生气泡，有助于提高管道流量和压力的检测准确性。
附图说明
图1为对背景技术中的叶轮稳流片进行建模的模型的剖切结构示意图；
图2为对图1中的模型进行流场仿真试验所获得的速度场示意图；
图3为对图1中的模型进行流出仿真试验所获得的压力场示意图；
图4为实施例中管道消泡稳流结构的剖切结构示意图；
图5为实施例中正常状态的流场仿真试验所获得的速度场示意图；
图6为实施例中正常状态的流场仿真试验所获得的压力场示意图；
图7为实施例中反装状态的流场仿真试验所获得的速度场示意图；
图8为实施例中反装状态的流场仿真试验所获得的压力场示意图。
图中标示对应如下：
10-管体； 20-凸块；
21-迎水面； 22-接水面；
23-过渡面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图4所示，本实施例提供一种管道消泡稳流结构，包括管体10，该管体10可以为管道的其中一个管段，也可以为水表或压力表的进水孔对应的部位，甚至可以是一个独立管体，管体10可以根据实际需要设置在管道系统需要进行消泡稳流的位置。
管体10最好为圆管体，其一端具有入口，另一端具有出口。管体10的内侧壁设置有至少两组沿管体10的入口向出口方向依次布置的凸块组，在本实施例中以凸块组有三组为例进行说明。各凸块组都包括多个沿管体10的内侧壁的周向等间距布设且分别与管体10一体连接或固定连接的凸块20，相邻两组凸块组中的各凸块20相互错位布置。优选的，同一凸块组中相邻两个凸块20之间的间距小于凸块20的最大宽度，以确保管体10侧壁位置的水流不会沿着直线流动，而是必然会碰触到至少一个凸块20。
各凸块20的结构相同，以其中一个凸块20为例，凸块20朝向管体10的入口的一侧具有迎水面21，相对应的另一侧具有接水面22，凸块20朝向管体10的中心轴的一侧具有位于对应的迎水面21和接水面22之间的过渡面33，其中，迎水面21和接水面22之间的间距从相对靠近管体10的中心轴的一侧向对应的另一侧方向逐渐增大，且迎水面21和管体的中心轴之间的夹角大于接水面22和管体10的中心轴之间的夹角，在本实施例中，迎水面21和管体10的中心轴之间的夹角为60°，接水面22和管体10的中心轴之间的夹角为20°。优选的，同一凸块20上的迎水面21、接水面22和过渡面23都为与管体10的中心轴同轴布置的弧形面，这样便于加工，此外，接水面21的宽度从相对靠近管体10的入口的一侧向对应的另一侧方向逐渐减小，这样使得水沿管体10的侧壁流经同一凸块组的相邻两个凸块20之间时，其通道的截面会逐渐增大，有助于避免水流在凸块20的下游位置形成轻微的涡流，提高稳流效果。
采用本实施例提供的管道消泡稳流结构，由于迎水面21的坡度相对较大，可减缓后端水流在靠近管体10内侧壁附近的水流速度，接水面22的坡度相对较小，可避免压力突变，确保压力分布稳定，稳流效果相对较好，也不易产生气泡，有助于提高管道流量和压力的检测准确性。利用Fluent对正常使用状态下的本实施例的管道消泡稳流结构进行流场仿真试验(流体为水、进水口压力为0.3mPa)，获得如图5所示的速度场示意图和如图6所示的压力场示意图，从图中可以看出，水流经管道消泡稳流结构时，其速度会趋向于稳定，且压力也逐渐递减并趋于稳定，有效的保证流经管道消泡稳流结构的水流的流速和压力的稳定性。本实施例同时利用Fluent对反装状态下的本实施例的管道消泡稳流结构(即将原来的入口作为出口，并将原来的出口作为入口)进行流场仿真试验(流体为水、进水口压力为0.3mPa)，获得如图7所示的速度场示意图和如图8所示的压力场示意图，从图中可以卡看出，在反装状态下，水流在下游位置会产生较大的流速和压力变化，很可能产生旋流和气泡，难以实现消泡稳流作用，因此，本实施例提供的管道消泡稳流结构在使用时应注意不能入口和出口位置不能装反。
上面结合附图对本实用新型做了详细的说明，但是本实用新型的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本实用新型做出各种变形，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种管道消泡稳流结构，包括管体，其特征在于，所述管体的内侧壁设置有至少两组沿所述管体的入口向出口方向依次布置的凸块组，所述凸块组包括多个沿所述管体的内侧壁的周向等间距布设且分别与所述管体一体连接或固定连接的凸块，相邻两组所述凸块组中的各所述凸块相互错位布置，所述凸块朝向所述管体的入口的一侧具有迎水面，相对应的另一侧具有接水面；在同一所述凸块中，所述迎水面和所述接水面之间的间距从相对靠近所述管体的中心轴的一侧向对应的另一侧方向逐渐增大，且所述迎水面和所述管体的中心轴之间的夹角大于所述接水面和所述管体的中心轴之间的夹角。
2.如权利要求1所述的管道消泡稳流结构，其特征在于，所述接水面的宽度从相对靠近所述管体的入口的一侧向对应的另一侧方向逐渐减小。
3.如权利要求1所述的管道消泡稳流结构，其特征在于，同一所述凸块组中相邻两个所述凸块之间的间距小于所述凸块的最大宽度。
4.如权利要求1所述的管道消泡稳流结构，其特征在于，所述凸块朝向所述管体的中心轴的一侧具有位于对应的所述迎水面和所述接水面之间的过渡面，同一所述凸块上的所述迎水面、所述接水面和所述过渡面都为与所述管体的中心轴同轴布置的弧形面。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的管道消泡稳流结构，其特征在于，所述管体为圆管体。
6.如权利要求1-4中任一权利要求所述的管道消泡稳流结构，其特征在于，所述迎水面和所述管体的中心轴之间的夹角为60°，所述接水面和所述管体的中心轴之间的夹角为20°。
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| CN202122410599.4U CN215721632U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种管道消泡稳流结构 |
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2021
- 2021-09-30 CN CN202122410599.4U patent/CN215721632U/zh active Active
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