[發(fā)明專(zhuān)利]一種離心泵內(nèi)部流場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711200668.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107747549B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅;沈振華;陳超;王凱麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F04D15/00
• 分類(lèi)號(hào): F04D15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，具體為離心泵內(nèi)部流場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，其包括壓力容器，攪拌裝置，循環(huán)管路，穩(wěn)流裝置，除氣裝置；穩(wěn)流裝置包括罩設(shè)于所述攪拌葉輪外的穩(wěn)流罩以及設(shè)置于出口管路內(nèi)的整流器；除氣裝置包括設(shè)置于回流管上的排氣支路和通過(guò)抽真空管路與所述容器蓋體上的抽氣孔相連接的真空泵，通過(guò)設(shè)置排氣支路和抽真空管路減少水流循環(huán)時(shí)帶入的氣泡；通過(guò)設(shè)置配合穩(wěn)流罩的攪拌葉輪以及擾流肋片，在實(shí)現(xiàn)充分?jǐn)嚢璧耐瑫r(shí)進(jìn)一步避免帶入氣泡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，尤其是一種離心泵內(nèi)部流場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

粒子圖像測(cè)速技術(shù)(PIV)是近年發(fā)展起來(lái)的一種可以同時(shí)獲得流場(chǎng)中多點(diǎn)被測(cè)量流體或粒子速度矢量的光學(xué)圖像技術(shù)，其主要通過(guò)記錄流場(chǎng)中示蹤粒子在很短時(shí)間段內(nèi)的位移來(lái)計(jì)算粒子的速度。PIV突破傳統(tǒng)單點(diǎn)測(cè)量限制，可瞬時(shí)無(wú)接觸測(cè)量流場(chǎng)中一個(gè)截面上的速度分布，不但具有不干擾流場(chǎng)的特點(diǎn)，而且精確度較高，更能夠獲得整個(gè)流場(chǎng)的流動(dòng)情況，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于與流動(dòng)測(cè)量相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，極大推動(dòng)了流體力學(xué)、傳熱學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展。公告號(hào)為CN103047124 A的專(zhuān)利公開(kāi)了一種離心泵外特性和內(nèi)部流動(dòng)測(cè)量多功能試驗(yàn)裝置，離心泵吸水室、葉輪流道和壓水室等區(qū)域都可以采用PIV進(jìn)行拍攝，可測(cè)量的區(qū)域較廣。專(zhuān)利CN203051160U公開(kāi)了一種熔鹽模型泵外特性和內(nèi)部流動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)裝置，不僅能高精度地測(cè)量熔鹽模型泵的外特性，而且能方便地測(cè)量泵內(nèi)部速度場(chǎng)，并對(duì)泵內(nèi)高速流動(dòng)進(jìn)行拍攝。公告號(hào)為CN104500414B的專(zhuān)利提供了一種無(wú)攪拌固液兩相離心泵內(nèi)部流場(chǎng)PIV測(cè)試裝置，可用于單相介質(zhì)/固液兩相流狀態(tài)下泵外特性、內(nèi)流場(chǎng)等測(cè)試試驗(yàn)。

根據(jù)PIV的工作原理，在進(jìn)行泵的內(nèi)部流場(chǎng)PIV測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須在儲(chǔ)水罐內(nèi)附加動(dòng)力源攪拌裝置，才能使示蹤粒子混合均勻、完成實(shí)驗(yàn)，而攪拌和管路輸送的過(guò)程中會(huì)帶入大量的氣泡，極大的影響試驗(yàn)準(zhǔn)確度，使得實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成甚至失敗。而現(xiàn)有技術(shù)中很少能夠考慮到這一點(diǎn)。因此，很有必要針對(duì)離心泵可視化觀測(cè)試驗(yàn)提出一種抗干擾精度高的可視化試驗(yàn)臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種離心泵內(nèi)部流場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)臺(tái)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種離心泵內(nèi)部流動(dòng)觀測(cè)試驗(yàn)裝置，其包括壓力容器，攪拌裝置，循環(huán)管路，穩(wěn)流裝置，除氣裝置；在于所述壓力容器包括容器本體和容器蓋體，所述容器本體上開(kāi)設(shè)有出液口、回流口以及排水口，分別對(duì)應(yīng)連接出口管、回流管以及排液管，，所述蓋體上開(kāi)設(shè)有抽氣孔、排壓孔、電機(jī)軸孔以及支路孔，所述容器本體和容器蓋體通過(guò)法蘭配合，并通過(guò)法蘭上的螺栓實(shí)現(xiàn)可拆卸連接；所述攪拌裝置包括攪拌電機(jī)、攪拌軸和攪拌葉輪，所述攪拌電機(jī)固定于所述容器蓋體上，所述攪拌軸穿過(guò)所述容器蓋體上的所述電機(jī)軸孔，一端通過(guò)聯(lián)軸器連接所述攪拌電機(jī)，另一端連接所述攪拌葉輪；所述循環(huán)管路包括出口管和回流管，所述出口管一端連接所述容器本體的出液口，另一端連接泵進(jìn)口觀測(cè)箱，所述回流管一端連接試驗(yàn)泵出口，一端連接所述回流口；所述穩(wěn)流裝置包括罩設(shè)于所述攪拌葉輪外的穩(wěn)流罩以及設(shè)置于出口管路內(nèi)的整流器；所述除氣裝置包括設(shè)置于回流管上的排氣支路和通過(guò)抽真空管路與所述容器蓋體上的抽氣孔相連接的真空泵。

進(jìn)一步地，所述容器本體內(nèi)壁正對(duì)回流管的位置設(shè)置有緩沖減速裝置，所述的緩沖減速裝置為凸起的波浪形柵狀結(jié)構(gòu)，所述凸起的波浪形柵狀結(jié)構(gòu)的厚度由上到下先變大后變小。

進(jìn)一步地，所述容器本體下方內(nèi)壁上沿圓周均勻設(shè)置有6-8片S形擾流肋片，所述S形擾流肋片的長(zhǎng)度與所述容器本體半徑之比為0.2-0.4。

進(jìn)一步地，所述容器本體上的排水口連接排水管，所述排水管上設(shè)置排水閥；所述容器蓋體上的排壓孔連接排壓管，所述排壓管上可拆卸的連接有排壓安全閥。

進(jìn)一步地，所述出口管上在壓力容器到泵進(jìn)口觀測(cè)箱方向依次設(shè)置有出口控制閥和整流器，所述回流管上從壓力容器到試驗(yàn)泵方向依次設(shè)置有回流控制閥、排氣支路和流量計(jì)；所述排氣支路穿過(guò)設(shè)置于所述容器蓋上的排氣孔，所述排氣支路的末端安裝有噴淋?chē)婎^。