一种基于减阻降噪的混流泵仿生蜗壳.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110173462A(43)申请公布日2019.08.27(21)申请号201910529952.5(22)申请日2019.06.19(71)申请人江苏大学镇江流体工程装备技术研究院地址212009江苏省镇江市新区丁卯经十五路99号大学科技园43栋申请人江苏大学(72)发明人王凯罗光钊刘厚林夏瑞超谈明高王勇董亮(51)Int.Cl.F04D29/40(2006.01)F04D29/68(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种基于减阻降噪的混流泵仿生蜗壳(57)摘要本发明提供一种基于减阻降噪的混流泵仿生蜗壳，所述仿生蜗壳具有隔舌和蜗壳螺旋段，所述蜗壳螺旋段靠近所述隔舌一端的内表面设有披针形轮廓结构；所述披针形轮廓结构自所述隔舌的部位起，沿所述蜗壳螺旋段的内表面分为轮廓前段组和轮廓交错段组；所述轮廓前段组和所述轮廓交错段组间隔设置，所述轮廓前段组和所述轮廓交错段组分别包括多个平行排布的披针形凹陷，至少部分所述披针形凹陷上设有减阻微结构。本发明能够有效地利用披针形轮廓结构结合减阻微结构，以及叶轮与蜗壳隔舌的匹配方式来实现减阻降噪的作用，最大幅度地降低隔舌及隔舌附近的流动阻力和流体噪声。CN110173462ACN110173462A权利要求书1/2页1.一种基于减阻降噪的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述仿生蜗壳具有隔舌和蜗壳螺旋段，所述蜗壳螺旋段靠近所述隔舌一端的内表面设有披针形轮廓结构；所述披针形轮廓结构自所述隔舌的部位起，沿所述蜗壳螺旋段的内表面分为轮廓前段组和轮廓交错段组；所述轮廓前段组和所述轮廓交错段组间隔设置，所述轮廓前段组和所述轮廓交错段组分别包括多个平行排布的披针形凹陷，至少部分所述披针形凹陷上设有减阻微结构。2.根据权利要求1所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述隔舌的安放角所述隔舌的头部倒圆半径r＝(0.005～0.021)D2其中，n为额定转速，Q为泵设计流量，H为泵扬程，D2为叶轮出口直径。3.根据权利要求1或2所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述隔舌与所述混流泵的叶轮叶片出口平行布置，所述叶轮叶片出口边在轴面上的投影与轴线夹角记为δ，所述隔舌在轴面上的投影与轴线夹角记为δ1，δ1＝δ＝arctan[(D2a-D2e)/(2b2)]；所述隔舌的倾斜角θ1等于所述叶轮叶片出口边倾斜角θ；所述隔舌与叶轮出口间距记为Δ，Δ＝(0.03～0.06)D2；所述隔舌的长度记为c，c＝2b3/[cos(δ-θ)+cos(δ+θ)]；其中，D2a为叶轮前盖流线外径，D2e为叶轮后盖板流线外径，b2为叶轮出口宽度，D2为叶轮出口直径，b3为蜗壳进口宽度。4.根据权利要求1所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述披针形凹陷的轮廓为三角状，所述披针形凹陷的轴线垂直于所述混流泵的叶轮叶片出口。5.根据权利要求4所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述轮廓前段组的所述披针形凹陷的锐角顶点与所述轮廓交错段组的所述披针形凹陷的底部收缩面钝角顶点距离f＝(0.045～0.075)b3；所述轮廓前段组的所述披针形凹陷的轴线与所述轮廓交错段组的所述披针形凹陷的轴线交错分布，交错间距e1＝(0.008～0.045)b3，相邻披针形轮廓轴线间距e＝(0.017～0.045)b3。6.根据权利要求1所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述轮廓前段组的所述披针形凹陷上设有圆柱型减阻微结构。7.根据权利要求6所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述圆柱型减阻微结构沿所述1/23/4披针形凹陷的轴线对称分布，圆柱半径r1＝-0.0028n(Q/H)+(0.13～0.15)，柱槽底部为半圆状，其圆弧半径为r0，柱槽深度m1与柱槽宽度n1之比m1/n1＝0.85～1.25。8.根据权利要求1所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述轮廓交错段组的所述披针形凹陷上设有圆屋顶型减阻微结构。9.根据权利要求8所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述圆屋顶型减阻微结构沿所-2述披针形凹陷的轴线对称分布，圆屋顶半径r2＝(0.21～0.35)b3×10，沟槽底部为方形，槽深m2与槽宽n2之比m2/n2＝0.85～1.15。10.根据权利要求4-9任意一项所述的混流泵仿生蜗壳，其特征在于：所述披针形凹陷的上部最大宽度w1＝(0～0.012)b3；2CN110173462A权利要求书2/2页所述披针形凹陷的上部夹角α＝2°～6°；所述披针形凹陷的中部最大宽度w2＝(0.012～0.03)b3；所述披针形凹陷的下部最大宽度w3＝(0.03～0.048)b3；所述披针形凹陷的底边宽度w＝(0.035～0.048)b3，所述披针形凹陷底部为钝角收缩面，所述钝角收缩面长度h1＝(0.01～