[發明專利]一種有效降低側流道泵振動和噪聲的側流道泵葉片

有效

• 申請號: 202010725609.0
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111927822B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 張帆;陳軻;袁壽其;張金鳳;祝路峰;曹璞鈺
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/24
• 分類號: F04D29/24;F04D29/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種有效降低側流道泵振動和噪聲的側流道泵葉片，涉及流體機械領域，該側流道泵葉片上緣為三角形鋸齒結構或者矩形鋸齒結構，該葉片能有效降低側流道泵的振動和噪聲進而使泵的運行更可靠穩定。本發明中的葉片能夠有效降低葉片上緣的渦脫落和葉片表面的壓力脈動，進而降低側流道泵的振動和噪聲。此外當側流道泵發生空化以及運輸氣液兩相流工質時三角形鋸齒上緣還可以破碎氣液兩相流中不均勻并且相對較大的氣泡，使氣液混合更加均勻，這不僅能減小側流道泵的振動還能在一定程度上提高泵的效率。

技術領域

本發明涉及到側流道泵技術領域，尤其涉及到一種有效降低側流道泵振動和噪聲的側流道泵葉片。

背景技術

側流道泵是一種徑向式葉片泵，運行流量很小但揚程卻很高。其至今以其特殊性能廣泛被應用于石油化工、化學工業、食品工業、制藥工業、船舶工業和汽車工業等領域。側流道泵水流部件主要由前蓋板(進口段)、葉輪、后蓋板(側流道和出口段)組成，葉輪由葉片數很多的徑向開式葉片組成，葉輪左端是前蓋板，右端與橫截面為半圓形的側流道相連通。雖然側流道泵組成結構比較簡單，但是其內部流動十分復雜。流體從泵進口進入，在徑向開式葉輪旋轉作用下，流體獲得圓周速度，同時又受到離心力的驅動作徑向運動，由于在側流道中的平均速度小于葉輪中的圓周速度，在側流道和葉輪中形成了離心力差，這個離心力差會促使流體在葉輪外緣處切向運動至側流道，然后又從側流道內徑處進入葉輪中。由于側流道泵內部流動極其復雜，其在運行時會出現相應的振動和噪聲，尤其在偏小流量工況運行時振動和噪聲更大，嚴重時側流道泵將無法運行，影響系統的可靠性和安全性，因此如何通過優化過流部件的結構來降低側流道泵的振動和噪聲，進而提高側流道泵的可靠性和安全性，是目前側流道泵設計開發中急需解決的問題。

經檢索，未發現與本發明所提出一種可以有效降低側流道泵振動和噪聲的葉片相同的文獻和專利。

發明內容

本發明的目的是針對現有側流道泵運行時的振動和噪聲較大的問題，對葉片結構進行改進。側流道泵葉片上緣為等腰三角形鋸齒結構或者矩形鋸齒結構不但能夠改善泵內流體的流動狀態，降低流動的紊亂程度，減小流動紊亂帶來的損失，還能大幅降低壓力脈動的幅值，從而減小了側流道泵的振動幅度以及噪聲的大小。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種有效降低側流道泵振動和噪聲的側流道泵葉片，葉片的外緣直徑為D，靠近后蓋板處的葉片的上緣結構為鋸齒結構。

進一步的，所述鋸齒結構等腰三角形鋸齒結構或者矩形鋸齒結構。

進一步的，所述鋸齒結構設置于葉片的0.6D～D處。

進一步的，所述鋸齒結構的高度為葉片高度的1/20。

進一步的，所述等腰三角形鋸齒結構的齒間距為兩倍齒高。

進一步的，所述矩形鋸齒結構的齒間距與齒高相等。

進一步的，所述等腰三角形鋸齒結構或者矩形鋸齒結構的單個鋸齒剖面為等腰三角形或者矩形；從后蓋板向前蓋板方向看，等腰三角形鋸齒結構或者矩形鋸齒結構的外形為圓弧形，且圓弧形的圓心與葉輪轉軸的軸心重合。

本發明的有益效果是：

1.通過在葉片的上緣增加鋸齒結構這一設計，由于鋸齒結構尺寸較小對側流道泵的揚程和效率影響不大，但能顯著降低側流道泵的振動和噪聲，從而使運行時的側流道泵的流動狀態穩定性更好，這也極大的減小了側流道泵內部不穩定氣液流帶來的能量損失，從而增加了泵的壽命。

2.鋸齒結構為等腰三角形的設計對于側流道泵運送氣液兩相流時產生的體積大的氣泡進行破碎，使其破裂為體積較小的氣泡，從而減小了在側流道泵的振動和噪聲，此外這一設計在減少葉輪內部產生氣蝕時的振動和噪聲方面也有一定的作用。