[發明專利]一種混流式核主泵

有效

• 申請號: 201610962303.0
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN106593955B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 倪丹;楊敏官;高波;張永超
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/40
• 分類號: F04D29/40;F04D29/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及流體機械，特指一種混流式核主泵。本發明從控制核主泵出液管附近的大尺度流動分離和流動旋渦的角度出發，提出一種帶V型導葉的混流式核主泵，在靠近球形壓水室出液管處右側的徑向導葉采用V型導葉葉片，控制了導葉與球形出液管附近的大尺度的流動分離和旋渦結構，將旋渦結構抑制在V型槽內，避免了更大尺度的回流和旋渦。這種創新型結構較為簡單合理，在加工操作上容易實施，并且有效減少了導葉與球形殼體的水力損失，進一步改善了混流式核主泵的性能。

技術領域

本發明涉及流體機械，特指一種混流式核主泵。

背景技術

核主泵在核電站上廣泛運用的同時卻消耗大量能源，因此高效的匹配球形壓水室的徑向導葉對于國民經濟以及節能減排都有著極為具重要的意義。液流流入徑向導葉后緊接著進入球形壓水室，尤其在正對球形殼體出液管出口處的導葉出口處會有大量回流以及大尺度流動分離的產生，此時局部流域內水力損失增加，導致整泵效率降低。而導葉是泵中主要的過流部件之一，其作用除了降低流體流速增加壓能并且消除液體的旋轉分量外，還起著把液體引入下級葉輪的吸水室的作用，所以導葉是兼備吸水室和壓水室雙重作用的固定導流部件，因此導葉廣泛應用于各種泵型之中；混流式核主泵中常常運用徑向導葉作為導流部件，為了匹配主泵中常用的球形壓水室，徑向導葉的設計尤為重要。

近年來針對應用在核主泵徑向導葉的研究主要集中在改變葉片的幾何參數與葉片數變化等等，其研究局限在徑向導葉設計本身，但是這些研究缺乏對核主泵徑向導葉創新設計的思想，而且在提高核主泵性能上收獲甚微。由于混流式核主泵結構相較于普通泵型更加復雜且內部流動規律尚未完全揭示，為了減少流體流過導葉的水力損失，本發明打破傳統設計徑向導葉的方法，在正對球形殼體出液管處采用V型導葉葉片，從而控制其出口處的大尺度流動分離和流動旋渦并加以抑制，減少導葉及球形壓水室的水力損失，以達到整泵的高效穩定運行。

發明內容

本發明從控制核主泵出液管附近的大尺度流動分離和流動旋渦的角度出發，提出一種帶V型導葉的混流式核主泵，在靠近球形壓水室出液管處右側的徑向導葉采用V型導葉葉片，控制了導葉與球形出液管附近的大尺度的流動分離和旋渦結構，將旋渦結構抑制在V型槽內，避免了更大尺度的回流和旋渦。這種創新型結構較為簡單合理，在加工操作上容易實施，并且有效減少了導葉與球形殼體的水力損失，進一步改善了混流式核主泵的性能。

本發明提出一種帶V型導葉的混流式核主泵。

一種混流式核主泵，包括徑向導葉、葉輪和球形壓水室組成，其特征在于：在靠近球形壓水室出液管處右側的徑向導葉為V型導葉葉片。

進一步地，所述的V型導葉葉片改變了原有徑向導葉形狀，其V型導葉夾角為α，取值范圍為20～30度。。

本發明所具有的優點是：打破傳統設計徑向導葉的方法，在正對球形殼體出液管處采用V型導葉葉片，從而控制其出口處的大尺度流動分離和流動旋渦，將旋渦結構抑制在V型槽內，避免了更大尺度的回流和旋渦。這種創新型結構較為簡單合理，在加工操作上容易實施，并且有效減少了導葉與球形殼體的水力損失，進一步改善了混流式核主泵的性能。

附圖說明

圖1為傳統的常規混流式核主泵軸截面示意圖。

圖2為帶V型導葉的混流式核主泵軸截面示意圖。

圖3為本發明帶有V型導葉葉片的徑向導葉軸截面示意圖。

圖4為帶有傳統徑向導葉的泵體內流場分布圖。

圖5為帶有V型導葉的泵體內流場分布圖。

1、葉輪；2、徑向導葉；3、球形壓水室；4、V型導葉葉片；5、傳統導葉葉片。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。