[實(shí)用新型]用于深井離心泵內(nèi)部流場測量的PIV實(shí)驗(yàn)臺有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201320300002.3 | 申請日： | 2013-05-23 |
| 公開（公告）號： | CN203394795U | 公開（公告）日： | 2014-01-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 周嶺;陸偉剛;施衛(wèi)東;徐磊;郎濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇大學(xué) |
| 主分類號： | F04D15/00 | 分類號： | F04D15/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 212013 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 深井 離心泵 內(nèi)部 測量 piv 實(shí)驗(yàn) | ||
所屬技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是一種用于深井離心泵內(nèi)部流場測量的PIV實(shí)驗(yàn)臺，可以對常見的徑流式單級或多級深井離心泵進(jìn)行PIV流場測量。?
背景技術(shù)
PIV的英文全稱為Particle?Image?Velocimetry，又稱粒子圖像測速法，是一種瞬態(tài)、多點(diǎn)、無接觸式的流體力學(xué)測速方法，廣泛用于流場測試測量。?
深井離心泵由于在井下工作，受到井徑的限制，其直徑較小。同時(shí)大多采用流道式導(dǎo)流殼，結(jié)構(gòu)緊湊精巧。如何對深井離心泵內(nèi)部流場進(jìn)行PIV流場測量，對于分析流場結(jié)構(gòu)，改善泵性能具有重要的基礎(chǔ)理論意義。?
目前對于蝸殼式離心泵，或其他葉輪直徑較大的泵，國內(nèi)外都有大量的關(guān)于PIV流場測量裝置的文獻(xiàn)報(bào)道，然而對于深井離心泵的內(nèi)部流場測量方法，國內(nèi)外尚未檢索到相關(guān)文獻(xiàn)。?
發(fā)明內(nèi)容
為了克服深井離心泵葉輪直徑較小，泵軸較長，無法在軸向?qū)α鲌鲋苯舆M(jìn)行測量的問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種通過鏡面反射來實(shí)現(xiàn)PIV流場測量的實(shí)驗(yàn)臺。在泵軸兩端布置兩個(gè)水潤滑軸承，解決了長軸的安放和固定問題。?
本發(fā)明的技術(shù)方案是：?
1.實(shí)驗(yàn)臺由左右兩個(gè)水潤滑軸承支撐起整個(gè)泵軸，通過具有中心孔的鏡面來對葉輪和導(dǎo)流殼的內(nèi)部流場進(jìn)行折射。?
2.實(shí)驗(yàn)臺上的整個(gè)泵軸從左至右成階梯下降狀，左側(cè)的水潤滑軸承直徑較大，右側(cè)的水潤滑軸承直徑較小，階梯狀泵軸可滿足強(qiáng)度要求，且可以實(shí)現(xiàn)精確定位的作用；實(shí)驗(yàn)臺的泵軸左端安裝機(jī)械密封，并設(shè)計(jì)了通流孔來對高速旋轉(zhuǎn)下機(jī)械密封產(chǎn)生的熱量降溫。?
3.用于折射的鏡面在安放時(shí)與泵軸呈45度夾角，鏡面中心孔呈橢圓狀，橢圓的尺寸根據(jù)所安放的管路的外壁直徑來計(jì)算確定。?
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多級深井離心泵PIV內(nèi)部流場測量，對于研究泵體內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)，提高深井泵的設(shè)計(jì)方法和性能具有重要意義。?
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。?
圖1是本發(fā)明在深井離心泵上的一個(gè)實(shí)施例簡圖(以單級泵為例)；?
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中鏡面的俯視圖；?
圖中：1.進(jìn)口座2.泵軸3.右水潤滑軸承4.右鏡面5.葉輪6.導(dǎo)流殼7.左鏡面8.PIV專用激光發(fā)射器9.PIV專用CCD相機(jī)10.出口彎管11.通流孔12.壓蓋13.機(jī)械密封14.左水潤滑軸承?
具體實(shí)施方式
圖1所示實(shí)施例是對一臺由葉輪5和導(dǎo)流殼6組成的深井離心泵的PIV測量實(shí)驗(yàn)臺，可以實(shí)現(xiàn)對單級或多級的深井離心泵進(jìn)行流場測量，整個(gè)泵軸2的左右兩端安放了左水潤滑軸承14和右水潤滑軸承3來支撐起葉輪5和導(dǎo)流殼6，泵軸2左端通過壓蓋12和機(jī)械密封13來實(shí)現(xiàn)密封，并通過通流孔11來對機(jī)械密封13進(jìn)行降溫。在葉輪進(jìn)口前側(cè)布置右鏡面4，在導(dǎo)流殼6后側(cè)布置左鏡面7，鏡面與泵軸2的夾角為45度，通過PIV專用激光發(fā)射器8發(fā)出激光對葉輪或?qū)~的內(nèi)部進(jìn)行照射，經(jīng)過鏡面的反射，通過PIV專業(yè)CCD相機(jī)對流場圖像進(jìn)行拍攝。?
圖2是左鏡面7和右鏡面4的俯視圖，鏡面中的橢圓狀孔的尺寸根據(jù)葉輪5前側(cè)的進(jìn)口段和導(dǎo)流殼7后側(cè)的出口段的直徑來計(jì)算決定。?
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