[實(shí)用新型]一種離心泵進(jìn)口空化可視化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220031946.0
• 申請(qǐng)日: 2012-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202520604U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高波;孫鑫愷;楊敏官;李忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D29/00
• 分類號(hào): F04D29/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種安裝在離心泵試驗(yàn)系統(tǒng)回路中用于觀察泵內(nèi)部空化情況的可視化裝置，通過(guò)該裝置能觀察或拍攝到離心泵內(nèi)葉輪葉片進(jìn)口處的空化流場(chǎng)情況。

背景技術(shù)

空化是指當(dāng)液體中的壓力降低到當(dāng)前溫度的臨界汽化壓力以下時(shí)，液體就會(huì)發(fā)生汽化形成空泡，這些空泡形成和發(fā)展的狀態(tài)稱為空化。離心泵中，空化現(xiàn)象的發(fā)生主要集中在葉輪葉片進(jìn)口處，空化發(fā)生時(shí)液體的能量交換受到干擾和破壞，引起泵運(yùn)行特性改變、振動(dòng)噪聲、材料侵蝕、結(jié)構(gòu)破壞等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵液流中斷，不能正常工作。因此對(duì)離心泵內(nèi)空化情況的掌握對(duì)泵的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行具有重要意義，而對(duì)離心泵進(jìn)口空化情況的觀察拍攝及分析是揭示空化機(jī)理最直接有效的方法。

現(xiàn)有的離心泵內(nèi)部空化拍攝裝置有三種，第一種為將泵進(jìn)口處的吸入管段采用有機(jī)玻璃制造，從吸入管的側(cè)面對(duì)離心泵的葉輪內(nèi)葉片進(jìn)口處進(jìn)行觀察及拍攝，該裝置的缺點(diǎn)在于：由于從吸入管側(cè)面觀察拍攝以及吸入管管壁為空間曲面，所以折射導(dǎo)致的圖像失真較為嚴(yán)重，準(zhǔn)確性差。第二種是在蝸殼壁面上開(kāi)有觀察窗，通過(guò)觀察窗拍攝離心泵的葉輪流道內(nèi)空化的情況，其缺點(diǎn)在于：由于觀察窗所處位置的局限性，通過(guò)它只能觀察或拍攝到葉輪流道中后部的空化情況，很難看到葉片進(jìn)口處也就是空化現(xiàn)象發(fā)生的主要部位的空化情況。第三種是在離心泵的進(jìn)口處采用環(huán)形吸入室，離心泵的電機(jī)放置在進(jìn)口同側(cè)，蝸殼及葉輪采用有機(jī)玻璃制造，這樣可以從蝸殼背面進(jìn)行觀察拍攝，其缺點(diǎn)在于：由于葉輪葉片一般是空間扭曲形狀，因此，無(wú)法看清葉片進(jìn)口處背面上空化的情況，而且采用環(huán)形吸入室后離心泵的進(jìn)口流動(dòng)狀況發(fā)生了改變。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服目前離心泵空化實(shí)驗(yàn)中無(wú)法對(duì)葉片進(jìn)口處空化情況進(jìn)行直觀清晰地觀察及準(zhǔn)確測(cè)量的不足，提供一種離心泵進(jìn)口空化可視化裝置，能直接且清楚地觀察拍攝到離心泵葉輪內(nèi)葉片進(jìn)口處空化流場(chǎng)情況。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：具有直管段和吸入管，直管段和吸入管的一端分別垂直固定連接于穩(wěn)流箱的相鄰的兩個(gè)側(cè)面上，穩(wěn)流箱外形為正方體、內(nèi)腔是正方體空腔；直管段的中心軸和吸入管的中心軸匯交于穩(wěn)流箱內(nèi)腔的中心點(diǎn)處；與吸入管相面對(duì)的穩(wěn)流箱的側(cè)面是拍攝面；直管段、穩(wěn)流箱和吸入管均采用透明有機(jī)玻璃制成；直管段的另一端與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)管路相連接，吸入管的另一端固定連接離心泵。?

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且安裝方便，最大特點(diǎn)為在不影響離心泵進(jìn)口處流動(dòng)狀況的情況下，通過(guò)該裝置能直接并且清楚地觀察拍攝離心泵葉輪內(nèi)葉片進(jìn)口處空化流場(chǎng)情況，并且所拍攝圖像不會(huì)失真，彌補(bǔ)了其他技術(shù)手段難以準(zhǔn)確捕捉離心泵進(jìn)口處空化現(xiàn)象的不足。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖2是本實(shí)用新型的安裝示意圖；

圖中：1.直管段；2.穩(wěn)流箱；3.吸入管；4.拍攝面；5.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)管路；6.離心泵；7.水罐。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，本實(shí)用新型由一直管段1、一穩(wěn)流箱2以及一吸入管3組成，直管段1和吸入管3均為中空的管狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)流箱2外形為正方體的殼體，穩(wěn)流箱2的內(nèi)腔是正方體空腔。直管段1以及吸入管3的一端分別通過(guò)法蘭垂直固定連接在穩(wěn)流箱2的相鄰的兩個(gè)側(cè)面上，直管段1的中心軸以及吸入管3的中心軸匯交于穩(wěn)流箱2內(nèi)腔的中心點(diǎn)處。與吸入管3相面對(duì)的穩(wěn)流箱2的側(cè)面是拍攝面4，拍攝面4是穩(wěn)流箱2的一部分。

直管段1、穩(wěn)流箱2以及吸入管3均采用透明有機(jī)玻璃制成，直管段1以及吸入管3的直徑根據(jù)試驗(yàn)需求確定，直管段1以及吸入管3的管路直徑和穩(wěn)流箱2的壁厚根據(jù)強(qiáng)度要求決定。為保證來(lái)流的穩(wěn)定性，吸入管3的長(zhǎng)度應(yīng)為吸入管3內(nèi)徑的3至5倍。穩(wěn)流箱2的正方體邊長(zhǎng)為吸入管3內(nèi)徑的1.6至2.2倍。直管段1、穩(wěn)流箱2及吸入管3中流體流動(dòng)方向如圖1中箭頭所示。

如圖2所示，安裝使用時(shí)，將本實(shí)用新型與離心泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)相接，離心泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由水罐7，離心泵6及管路組成。將直管段1的另一端通過(guò)法蘭與離心泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)管路5相連接，吸入管3的另一端固定連接離心泵6，與離心泵6的蝸殼通過(guò)法蘭相連接。當(dāng)離心泵6葉輪葉片進(jìn)口處發(fā)生空化時(shí)，按拍攝面4旁箭頭方向?qū)θ~片進(jìn)口空化情況進(jìn)行觀察及拍攝，通過(guò)穩(wěn)流箱2的拍攝面4能清楚觀察到離心泵6的葉輪內(nèi)葉片進(jìn)口處空化的情況。