[發明專利]一種空化抑制翼型裝置

有效

• 申請號: 202010610736.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111852998B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 龍云;安策;朱榮生;陳一鳴;付強;王秀禮
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F15D1/00
• 分類號: F15D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種空化抑制翼型裝置，包括翼型和滑塊，所述滑塊可移動安裝在翼型內，所述滑塊的任一滑動面與其相接觸的翼型表面上均設有若干排列的凹槽，通過所述滑塊的移動，使任一所述滑塊滑動面上的凹槽至少與其相接觸的翼型表面上相鄰的所述凹槽相連通，用于形成至少一個沿著流動方向的降壓流道；所述翼型上設有與降壓流道連通的進出口，通過所述滑塊的移動，改變所述滑塊上的凹槽與翼型上的凹槽之間的過流斷面，用于調節所述降壓流道的流動能力。本發明結構簡單緊湊，可調節式的降壓流道，可以滿足流體機械在不同工況運行下的具體抗空化需求，具有廣闊的發展空間和應用前景。

技術領域

本發明涉及流體機械領域，特別涉及一種空化抑制翼型裝置。

背景技術

在流體機械運行過程中，當溫度一定，而流場內部的壓力降低至飽和蒸汽壓時，流體介質將會發生汽化，同時溶解于液體中的氣體析出，并逐漸發展為空泡。當空泡隨著流體介質流入高壓區時，空泡受到擠壓，會發生收縮甚至潰滅。伴隨著空泡的產生、發展和潰滅，還會發生一系列的物理變化，這一過程被稱為空化。空化是水力機械中一種危害嚴重的現象，會引起嚴重的振動、噪聲和汽蝕問題，采取有效措施控制其產生，對于水力機械的安全運行，具有重要意義。在流體機械的實際運行過程中，空化區域主要位于葉輪的吸力面。這主要是由于在葉輪的旋轉過程中，會在吸力面產生較大的負壓。為了改善吸力面產生的這一負壓，進而提高流體機械的抗空化能力，需要對吸力面的負壓區進行補充壓力。市面上已有通過打孔等方式來將翼型吸力面與壓力面連通的結構。但是，另一方面，現有的產品雖然可以補充吸力面的壓力，但是由于吸力面與壓力面直接的壓力差較大，會導致吸力面出現流動失穩的狀態，因此，發明一種可以解決上述不足、抑制空化的翼型結構迫在眉睫。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種空化抑制翼型裝置，結構簡單緊湊，可調節式的降壓流道，可以滿足流體機械在不同工況運行下的具體抗空化需求，具有廣闊的發展空間和應用前景。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種空化抑制翼型裝置，包括翼型和滑塊，所述滑塊可移動安裝在翼型內，所述滑塊的任一滑動面與其相接觸的翼型表面上均設有若干排列的凹槽，通過所述滑塊的移動，使任一所述滑塊滑動面上的凹槽至少與其相接觸的翼型表面上相鄰的所述凹槽相連通，用于形成至少一個沿著流動方向的降壓流道；所述翼型上設有與降壓流道連通的進出口，通過所述滑塊的移動，改變所述滑塊上的凹槽與翼型上的凹槽之間的過流斷面，用于調節所述降壓流道的流動能力。

進一步，所述滑塊或者翼型上的所述凹槽的橫截面的面積沿流體流向依次增加，且所述凹槽的橫截面的深度沿流體流向依次增加。

進一步，所述滑塊或者翼型上的所述凹槽矩形陣列排布，且所述滑塊上的所述凹槽與翼型上的所述凹槽交錯分布。

進一步，所述凹槽的形狀為球冠或者錐形或二者的組合。

進一步，所述滑塊的一端設有傳動軸，通過動力裝置使所述滑塊在翼型內移動。

進一步，所述滑塊上設有與所述降壓流道一端連通的第二通孔，所述翼型上設有所述降壓流道另一端連通的第一通孔，所述翼型上還設有與第二通孔連通的第三通孔。

進一步，所述滑塊上設有與第二通孔一端連通的通流槽，用于保證當所述滑塊移動時，第二通孔與第三通孔始終連通。

進一步，所述通流槽沿傳動軸的長度b應滿足如下關系式：

其中，

b為通流槽沿傳動軸軸線方向的長度，單位為mm；

D₂為第二通孔的直徑，單位為mm；

D₃為第三通孔的直徑，單位為mm；