[發明專利]一種單空泡發生裝置及制造方法

有效

• 申請號: 201810099149.8
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108392997B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 郭志偉;錢忠東;趙子龍
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B01F3/04
• 分類號: B01F3/04;B01F5/04;B01F15/04
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 許蓮英

本發明提供一種單空泡發生裝置及制造方法，包括立式軸流泵、喇叭管、附底圓形平板、圓形底板以及螺桿，附底圓形平板通過圓形底板以及螺桿固定在喇叭管中心線下方，充分利用軸流泵葉輪旋轉在附底產生負壓來產生單個空泡。本發明實現了利用軸流泵葉輪旋轉在附底產生的負壓，不采用外加能量（激光，電能等）產生單個空泡；在附底圓形板上表面開設等直徑等深度半球形凹槽能夠促進單空泡的產生，本發明產生的空泡質量高，體積小能夠反映自然狀態下的變化規律。

技術領域

本發明涉及空泡發生技術領域，具體地講涉及一種單空泡發生裝置及制造方法。

背景技術

空泡是指水體一部分壓力降至水飽和蒸氣壓以下時產生的氣泡，這些氣泡是由蒸氣和某些溶解于水中的氣體組成的。目前，空泡已被應用于魚雷、潛艇等水下物體的運動減阻，金屬、非金屬等固體表面的超聲清洗，環境領域的污水凈化以及微機械裝置的動力輸出等。另一方面空泡的產生對于水力機械、輸水建筑物等具有巨大的破壞作用。針對水力機械而言：一方面空泡的產生會導致機組震動，效率降低等，另一方面會導致機組部分區域產生嚴重空蝕破壞。因而對空泡發展變化規律進行研究，以充分利用其優勢降低其破壞性顯得尤為必要。空泡的發生可以通過多種途徑實現。降低液體內部壓強至飽和蒸汽壓，或者通過外加能量提高液體溫度使之氣化，或是電解液。目前主要有兩種手段產生空泡：一種是通過文丘里管，通過降低液體壓力使得液體汽化，該方法產生的空泡數量多，以空泡群的方式存在，不利于實驗現象觀察。另一種方法是通過外加能量如激光、通電電解等，產生的空泡質量高，但外加能量可能會影響空破自然產生以及變化規律。

發明內容

本發明為了克服現有技術缺陷，利用軸流泵葉輪旋轉在附底產生負壓來產生單個空泡，將附底圓形板通過螺桿與圓形底板固定于軸流泵吸水口下方，以實現利用軸流泵葉輪旋轉在附底產生負壓來產生單個空泡。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種單空泡發生裝置，包括立式軸流泵、喇叭管、附底圓形平板、圓形底板以及螺桿，所述喇叭管固定在所述立式軸流泵上，所述立式軸流泵與圓形底板通過螺桿固定，所述附底圓形平板固定在所述圓形底板上。

進一步，所述附底圓形平板與所述喇叭管的喇叭口的距離為所述喇叭口直徑0.25-0.5倍。

進一步，所述附底圓形平板上開有若干個半球形凹槽。

一種單空泡制造方法，包括以下步驟：

a.在所述附底圓形平板上開有若干個半球形凹槽；

b.將所述附底圓形平板固定于所述圓形底板上；

c.通過螺桿將圓形底板固定于軸流泵喇叭管下方一定高度處；

d.將所述立式軸流泵依次與穩流罐、出水管、穩流柵連接；

e.向吸水池中注水，調節控制柜工作頻率，使得水泵在設計工況下運行;

f.水泵開始運行之后，對吸水池進行放水操作，使得吸水池中水位下降到目標水位;

g.吸水池放水過程中，對穩流罐進行排氣工作；

h.待吸水池水位降低至目標水位時，停止對穩流罐排氣，水泵由吸水池中吸水，水流經過喇叭口、進水管、穩流罐、出水管、穩流柵之后回流到吸水池。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1.實現了利用軸流泵葉輪旋轉在附底產生的負壓，不采用外加能量（激光，電能等）產生單個空泡；

2.在附底圓形板上表面開設等直徑等深度圓槽能夠促進單空泡的產生

3.產生的空泡質量高，體積小能夠反映自然狀態下的變化規律。

附圖說明

圖1為本發明裝置的整體結構示意圖;