[發明專利]一種基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪

有效

• 申請號: 201810979205.7
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109236728B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 代翠;董亮;陳怡平;王照雪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/22
• 分類號: F04D29/22;F04D29/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，包括前蓋板(1)、后蓋板(3)和葉片(4)，其特征在于，所述葉片(4)的工作面上位于葉輪出口處設有多個相互平行的第一V形槽(5)，所述第一V形槽(5)從葉片出口邊(2)向葉片進口邊的方向延伸，所述第一V形槽(5)的長度Lg為整個葉片(4)長度的四分之一，所述第一V形槽(5)的導向與所述葉片出口邊(2)的夾角θ₁為95°；

所述葉片(4)的背面上位于葉輪出口處設有多個相互平行的第二V形槽(6)，所述第二V形槽(6)從葉片出口邊(2)向葉片進口邊的方向延伸，所述第二V形槽(6)的長度L_b為整個葉片(4)長度的三分之一，所述第二V形槽(6)的導向與所述葉片出口邊(2)的夾角θ₂為85°；

多個所述第一V形槽(5)形成第一V形槽組，所述第一V形槽組與前蓋板(1)和后蓋板(3)之間的距離均為葉片出口邊(2)寬度b₂的十分之一，多個所述第二V形槽(6)形成第二V形槽組，所述第二V形槽組與前蓋板(1)和后蓋板(3)之間的距離均為葉片出口邊(2)寬度b₂的十分之一；

所述前蓋板(1)和后蓋板(3)上均設有凹坑陣列，每列凹坑包括多個沿葉片(4)流線方向均勻設置的凹坑，多列凹坑使得葉輪流道被均分為多個沿著葉片(4)流線方向的分流道，每行凹坑包括多個以葉輪的中線為中心沿圓周方向均勻設置的凹坑；所述凹坑為橢圓形凹坑，所述橢圓形凹坑的長軸沿葉片(4)的流線方向設置。

2.根據權利要求1所述的基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，其特征在于，所述前蓋板(1)與后蓋板(3)上的橢圓形凹坑關于前蓋板(1)與后蓋板(3)之間的中心面相互對稱。

3.根據權利要求1所述的基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，其特征在于，所述橢圓形凹坑的長軸長度為2mm，短軸長度為1.5mm，沿葉輪徑向方向相鄰兩個橢圓形凹坑的中心距離為Ra，Ra＝0.04D₂，其中D₂為葉輪出口直徑。

4.根據權利要求1所述的基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，其特征在于，所述橢圓形凹坑的深度為h，前蓋板(1)的厚度為B₁，后蓋板(3)的厚度為B₂，h＝(B₁+B₂)/20。

5.根據權利要求1所述的基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，其特征在于，每列凹坑沿葉片出口邊(2)至葉片進口邊方向的分布范圍為0.5D₂～1.0D₂，其中D₂為葉輪出口直徑。

6.根據權利要求1所述的基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，其特征在于，所述凹坑陣列中的列數為10列。

7.根據權利要求1所述的基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，其特征在于，所述第一V形槽(5)和第二V形槽(6)的深度均為h，h為葉片(4)厚度δ的六分之一，如果葉片(4)為非等厚度，則葉片(4)的厚度δ取厚度的最大值。

8.根據權利要求1所述的基于耦合仿生優化的葉片泵葉輪，其特征在于，所述第一V形槽(5)和第二V形槽(6)的寬度均為S，S為葉片出口邊(2)的寬度b₂的二十分之一。