[實用新型]一種用于軸流泵葉輪進口橫截面PIV流場測試的進口管

有效

• 申請號: 201320168210.2
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN203248405U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 張華;施衛東;張德勝;徐焰棟
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/52
• 分類號: F04D29/52
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本實用新型涉及一種軸流泵的進口管裝置，主要用于軸流泵葉輪進口垂直軸截面上流場PIV測試。

背景技術

粒子圖像測速技術（PIV）是近年發展起來的一種新型內部流動測試技術。由于PIV測量屬于非接觸式測量手段，不僅具有不干擾流場的特點，還具有較高的精確度和分辨率，更能夠獲得整場的流態分布。

軸流泵的特點是大流量、低揚程。在南水北調等大型水利工程和國防裝備上被應用廣泛。

目前PIV測試技術已經被用于軸流泵的內部流場研究。揚州大學碩士學位論文“軸流泵葉輪出口流場的3D-PIV測量”（2005年）、“軸流泵葉輪與導葉內部流場的3D-PIV測量”（2006年）和上海交通大學碩士學位論文“軸流泵內流場的數值模擬與PIV實驗研究”（2008年）均對軸流泵內部流場進行了PIV測試，然而上述學者也只是針對軸流泵內部過軸線的不同平面進行了研究，并沒有對垂直于軸線的橫截面進行PIV測試。眾所周知，目前軸流泵的設計主要基于進口來流無旋及圓柱層無關性假設，因此，對垂直于軸線的橫截面上進行流場測試，有助于對假設進行驗證，并補充和完善設計理論。軸流泵葉輪進口流場對軸流泵性能影響較大。由于軸流泵進口的來流方向與軸流泵的軸線一致，使得軸流泵進口垂直于其軸線的橫截面上的PIV測試造成很大難度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種工程造價低、對流場破壞小的軸流泵進口管裝置，以實現對軸流泵進口垂直于其軸線的橫截面上的流場進行PIV測試。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于軸流泵葉輪進口橫截面PIV流場測試的進口管，由外管和位于外管內部且與外管4同軸的的內襯組成、外管兩端端面處各設有法蘭盤，外管的外管壁上開有相機孔和調節孔，外管與內襯通過相機孔與調節孔的孔壁貫通連接為一體；其中調節孔由兩個相同的小孔組成，兩小孔沿外管的縱向軸截面對稱分布；內襯為空心管體，內襯的一端留有剖口，另一端封閉，其中剖口端面安裝有機玻璃，內襯內腔底面上設有相機導軌，相機能夠在相機導軌上移動。

上述方案中，外管和內襯的中間為柱形管，兩端為錐度管，外管和內襯兩端的錐度保持一致。

上述方案中，相機孔和調節孔分別開在外管的錐度管管壁上。

上述方案中，相機孔為三角形孔。

上述方案中，內襯的剖口端面與有機玻璃之間設有橡膠墊，有機玻璃片與橡膠墊通過螺釘固定在內襯的剖口端面上。

上述方案中，相機導軌為頂部帶凹槽的直板，其中凹槽的中心線與內襯的軸線平行，凹槽寬度等于相機的底座的寬度。

上述方案中，相機導軌通過點焊的方式固定在內襯的內腔面上。

本實用新型的有益結果是：改進了軸流泵進水結構，使軸流泵葉輪進口垂直軸線方向橫截面上的PIV流場拍攝能夠順利完成，且結構的改變對軸流泵真實來流的破壞程度很小，能夠很高程度的保證來流的真實性，提高了PIV的測量精度。

附圖說明

下面結合附圖和對本實用新型的技術方案進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的進口管裝置俯視圖。

圖2是圖1中分別沿調節孔和相機孔中心剖開的進口管裝置剖面圖。

圖3是圖1中I處的局部放大圖。

圖4是本進口管裝置與泵段的裝配示意圖。

圖5是當片光源開始投射時的PIV拍攝位置示意圖。

其中，1.轉輪室，2.葉輪，3.螺栓，4.外管，5.內襯，6.橡膠墊，7.有機玻璃片，8.螺釘，9.相機導軌，10.相機孔，11.調節孔,12.相機，13、法蘭盤，14.待測區域。

具體實施方式