[發明專利]一種循環式動靜葉干涉尾跡發生裝置

有效

• 申請號: 201810360587.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108692913B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 阮曉東;張旭;王鵬飛;王嘉明;許忠斌;付新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種循環式動靜葉干涉尾跡發生裝置。包括動葉機構和水槽組件；水槽組件包括上水槽、下水槽和兩個中水槽；上水槽和下水槽上下相接相通，在上水槽和下水槽之間的兩側安裝有對稱布置的中水槽，作為出口的中水槽中安裝有靜葉葉片；動葉機構包括水平傳動皮帶、上傳動軸、豎直傳動皮帶、動葉葉片、下傳動軸和調速電機；調速電機經水平傳動皮帶和上傳動軸連接，上傳動軸經豎直傳動皮帶和下傳動軸連接，每個動葉葉片鉸接于豎直傳動皮帶。本發明通過真實翼型運動實現尾跡發生，與工程實際中循環式動靜葉片干涉現象更加符合。具有通用性好，易于安裝，觀測方便等特點。

技術領域

本發明涉及了能源動力領域的一種液流發生裝置，尤其是涉及了一種循環式動靜葉干涉尾跡發生裝置。

背景技術

在許多葉輪機械裝置中，由于存在循環式動靜葉片的相對運動，動葉葉片尾跡會對靜葉葉片邊界層流動分離及渦的發展產生影響，同時靜葉葉片對動葉葉片尾跡的切割會反作用于動葉葉片附近流場。研究這種動靜干涉對葉輪機械的安全高效穩定運行具有重要意義。實驗研究仍然是對動靜干涉進行研究的必不可少的手段，它具有數值模擬所不具備的直觀性和準確性。現階段主要采用的實驗裝置主要分為兩類，一類是旋轉圓盤式，一類是直動往復式。這兩類實驗裝置通常都是在風洞環境中測試，對于水環境葉輪機械該類裝置不能很好地開展研究。另外這兩類實驗裝置的動葉葉片一般都是采用圓棒來模擬葉片周圍流動，這與實際葉片形狀差別很大，不能真實地反映葉片周圍的流動狀況，由于葉片結構過于簡單，這兩類實驗裝置也不能方便地調節葉片進口角。旋轉圓盤式尾跡發生器的葉片在轉動過程中其葉片進口角一直在變化，其產生的尾跡會引起靜葉流場分布不對稱。直動往復式尾跡發生器的葉片由凸輪連桿驅動，其葉片的運動速度很難保持穩定，導致動靜干涉頻率波動。因此，如何準確地模擬動靜干涉對研究葉輪機械的高效穩定運行具有重要的理論和實用價值。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種循環式動靜葉干涉尾跡發生器，解決了葉片進口角不穩定和葉片運動速度不穩定的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

裝置包括動葉機構和水槽組件；水槽組件包括上水槽、下水槽和兩個中水槽；上水槽和下水槽上下相接相通，在上水槽和下水槽之間的兩側安裝有對稱布置的中水槽，在下水槽上端對稱的兩側壁開有缺口，中水槽的一端伸入到缺口內并設有環圍架，中水槽的另一端開設水平口作為進水口/出水口；兩個中水槽分別作為進水和出水，作為出口的中水槽中安裝有靜葉葉片。

所述的動葉機構包括水平傳動皮帶、上傳動軸、豎直傳動皮帶、動葉葉片、下傳動軸和調速電機；水平傳動皮帶水平兩端均連接上滑輪，調速電機輸出軸與水平傳動皮帶其中一端的上滑輪同軸連接，水平傳動皮帶另一端的上滑輪和上傳動軸同軸連接；上傳動軸兩端各連接有一組豎直傳動皮帶組件，每個豎直傳動皮帶組件包括豎直傳動皮帶和連接在豎直傳動皮帶上下兩端的下滑輪，兩個豎直傳動皮帶組件的豎直傳動皮帶上端的下滑輪分別與上傳動軸的兩端同軸連接，兩個豎直傳動皮帶組件的豎直傳動皮帶下端的下滑輪分別與下傳動軸的兩端同軸連接；兩個豎直傳動皮帶組件的豎直傳動皮帶之間連接有一排動葉葉片，一排動葉葉片沿豎直傳動皮帶間隔布置，每個動葉葉片鉸接于豎直傳動皮帶。

所述的兩個豎直傳動皮帶組件的豎直傳動皮帶其中一側穿過其中一側中水槽的環圍架，兩個豎直傳動皮帶組件的豎直傳動皮帶另一側穿過另一側中水槽的環圍架。

所述的下傳動軸的兩端部通過帶座軸承支撐安裝于下水槽的內壁。

所述的調速電機固定于固定頂板，固定頂板固定在上水槽的頂部。

所述的動葉葉片兩端帶有圓柱凸軸，所述的豎直傳動皮帶表面有等間距的孔，孔用于鉸接安裝動葉葉片兩端帶有的圓柱凸軸。

所述動葉葉片的翼型由測試內容決定。

所述的作為出口的中水槽中安裝有一排靜葉葉片，一排靜葉葉片沿豎直方向上下間隔布置。