[發明專利]一種用于內部流動觀測的單級雙吸離心泵

有效

• 申請號: 201810480300.2
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108678957B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 姚志峰;葉長亮;翟育卿;曾永順;王福軍;肖若富
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: F04D1/00
• 分類號: F04D1/00;F04D29/42;F04D29/02;F04D15/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明涉及離心泵內部流動技術領域，尤其涉及一種用于內部流動觀測的單級雙吸離心泵，包括泵殼和離心轉動組件，泵殼由透明的有機玻璃制成，且泵殼內具有液體流動空間，離心轉動組件設置于液體流動空間內；液體流動空間包括壓水室和位于壓水室兩側并與壓水室連通的吸水室，泵殼包括以離心轉動組件的軸線所在的水平面分割而成的泵蓋與泵座，進口與出口位于泵座上，泵蓋包括與吸水室對應的吸水部和與壓水室對應的壓水部，吸水部與壓水部的形狀均為直棱柱，且直棱柱沿離心轉動組件的軸向的截面形狀為六邊形，六邊形包括位于上方的等腰梯形和位于下方與等腰梯形長底邊連接的矩形，泵座的形狀為長方體。

技術領域

本發明涉及離心泵內部流動技術領域，尤其涉及一種用于內部流動觀測的單級雙吸離心泵。

背景技術

單級雙吸離心泵流量大、揚程高，廣泛應用于農業灌溉、城鎮供水和跨流域調水等領域。雙吸離心泵過流部件主要有半螺旋形吸水室，雙吸葉輪和壓水室組成。由于葉輪高速旋轉對液體做功，其內部為高速湍流，流動極其復雜，為了弄清楚雙吸離心泵內部流動機理，需要對其內部流動進行可視化研究。

另外，水泵在運行過程中，有時產生不同程度的空化問題。葉輪區域流速高，壓力小，容易發生空化，嚴重的空化會導致葉輪背面空蝕破壞，在很短時間內，空泡急速產生、擴張和潰滅，在流動過程中會產生激波或者高速微射流，影響水泵的安全穩定運行。

但是，傳統水泵的材料為鑄鐵或不銹鋼等，為非透光性材料，難以直接觀測水泵內部流動狀態，只能通過監測水泵振動，壓力脈動等間接手段來分析內部流動現象，一定程度上限制了雙吸離心泵水力設計。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是解決現有的單級雙吸離心泵無法在PIV(粒子圖像測速法)試驗時對內部流動進行有效觀測的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于內部流動觀測的單級雙吸離心泵，包括泵殼和離心轉動組件，所述泵殼由透明的有機玻璃制成，且所述泵殼內具有液體流動空間，所述離心轉動組件設置于所述液體流動空間內；所述液體流動空間包括壓水室和位于所述壓水室兩側并與所述壓水室連通的吸水室，所述泵殼包括以所述離心轉動組件的軸線所在的水平面分割而成的泵蓋與泵座，進口與出口位于所述泵座上，所述泵蓋包括與所述吸水室對應的吸水部和與所述壓水室對應的壓水部，所述吸水部與所述壓水部的形狀均為直棱柱，且所述直棱柱上與所述離心轉動組件的軸向垂直的截面的形狀為六邊形，所述六邊形包括位于上方的等腰梯形和位于下方與所述等腰梯形長底邊連接的矩形，所述泵座的形狀為長方體；

所述吸水部的尺寸為

h₁＝0.2D₁，h₂＝0.5D₁，α₁＝35°，l₁＝1.4D₁，l₂＝0.7D₁，b₁＝0.7D₁，

D₁為所述進口的直徑，h₁為所述吸水部的所述六邊形的豎直寬度，h₂為所述吸水部的所述矩形的寬度，l₁為所述吸水部的所述六邊形的水平長度，l₂為所述吸水部的所述矩形靠近所述進口的寬邊至所述離心轉動組件的軸線的距離，α₁為所述吸水部的所述等腰梯形的底角角度，b₁為所述吸水部中所述直棱柱的側棱的長度；

所述壓水部的尺寸為