[發(fā)明專利]一種抑制彎掠葉片徑向流動的軸流泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011509467.0
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112628191B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘強;張德勝;施衛(wèi)東;趙睿杰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F04D29/18
• 分類號: F04D29/18;F04D29/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種抑制彎掠葉片徑向流動的軸流泵，包括葉輪輪轂，葉輪葉片和導(dǎo)流帽。葉輪葉片和導(dǎo)流帽固定在葉輪輪轂上，葉輪葉片的前緣上布置了數(shù)條槽道。槽道的截面為半圓形，其軸線沿圓周方向分布，從葉片前緣靠壓力面一側(cè)過渡到吸力面一側(cè)。本發(fā)明的有益效果在于，當(dāng)徑向流動產(chǎn)生并經(jīng)過槽道時，葉片前緣處的來流會擠壓徑向流動，使其進入槽道，而槽道的固壁面將對液流產(chǎn)生較強的約束，達到減弱或者消除徑向流動的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可抑制彎掠葉片徑向流動的軸流泵。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)軸流泵流量大、揚程低且效率高，由于體積小、建造成本低，在我國各大水利樞紐中運用廣泛。為了提高傳統(tǒng)設(shè)計中未考慮到的水生生物(魚蝦等)通過安全性，將葉片前緣加厚且彎掠以形成螺旋形進口可有效降低生物損傷。然而，加厚的螺旋形葉片前緣導(dǎo)致液流徑向流動加劇，對泵的效率及汽蝕性能產(chǎn)生不良影響。若要避免此現(xiàn)象發(fā)生，需要對前緣的幾何結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，以減弱甚至消除液流的徑向流動趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

針對軸流泵彎掠葉片在前緣處易產(chǎn)生徑向流動的問題，本發(fā)明提供了一種抑制彎掠葉片徑向流動的軸流泵。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種抑制彎掠葉片徑向流動的軸流泵，包括葉輪輪轂，所述葉輪輪轂上設(shè)置有若干葉輪葉片，所述葉輪葉片上的葉片前緣向所述葉輪葉片旋轉(zhuǎn)方向或旋轉(zhuǎn)方向的反方向彎曲，所述葉片前緣上設(shè)置有若干個槽道。

上述方案中，所述槽道的軸線沿圓周方向分布，從葉片前緣靠壓力面一側(cè)過渡到吸力面一側(cè)。

上述方案中，相鄰兩個槽道的軸線之間的距離L、彎掠角β和葉輪外徑D之間滿足關(guān)系：

上述方案中，所述槽道6的截面為半圓形。

上述方案中，所述半圓形截面的半徑R在同一槽道中保持恒定；對于不同半徑處的槽道，其半圓形截面的半徑R取決于前緣厚度h，且滿足關(guān)系：

0.05h≤R≤0.15h。

本發(fā)明的有益效果：當(dāng)液流靠近葉片前緣時，由于彎掠的前緣導(dǎo)致液流產(chǎn)生徑向流動趨勢，當(dāng)徑向流動經(jīng)過槽道時，前緣沿圓周方向的來流會擠壓徑向流動，使其進入槽道，而槽道的固壁面將對液流產(chǎn)生較強的約束，使其保持軸向和圓周方向運動，從到達到減弱或者消除徑向流動的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明提供的一種抑制軸流泵彎掠葉片徑向流動的槽道三維示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的槽道局部俯視圖。

圖3為本發(fā)明提供的槽道A-A截面剖面圖。

圖4為本發(fā)明提供的槽道B-B截面剖面圖。

圖中：1-旋轉(zhuǎn)軸，2-葉輪輪轂，3-葉輪葉片，4-葉片輪緣，5-葉片前緣，6-槽道，7-導(dǎo)流帽，8-壓力面，9-吸力面。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明:

本發(fā)明提供了種抑制彎掠葉片徑向流動的軸流泵，如圖1所示。葉輪葉片3通常為兩個，對稱固定在葉輪輪轂2上，導(dǎo)流帽7為流線型，固定在葉輪輪轂2上，為葉輪葉片3提供均勻來流。

軸流泵葉片彎掠的定義為：葉片前緣5向旋轉(zhuǎn)方向彎曲為前掠，此時葉片輪緣4與葉片前緣5形成的夾角α小于90度，如圖2所示；葉片前緣5向旋轉(zhuǎn)反方向彎曲為后掠，此時葉片輪緣4與葉片前緣5形成的夾角α大于90度；