一种高比转速喷水推进泵水力模型结构.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CN110053748A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910345742.0(22)申请日2019.06.10(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人王晓放鲁业明周方明张野于茜赵伟吴小翠李忠贺(74)专利代理机构大连星海专利事务所有限公司21208代理人花向阳杨翠翠(51)Int.Cl.B63H11/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种高比转速喷水推进泵水力模型结构(57)摘要一种高比转速喷水推进泵水力模型结构，属于叶片泵技术领域。这种喷水推进泵水力模型结构包括进水导流体、叶轮及导轮，进水导流体的流道中设有导流锥，叶轮和导轮的流道中设有叶片，进水导流体的流道、叶轮的流道和导轮的流道依次连通，进水导流体、叶轮和导轮具备良好的适配性。该模型结构在具体结构形式与尺寸的限定下，具有高效率、高比转速、高推力的水力性能。能够有效降低动静干涉效应，规避涡旋、空化等畸变流场；进水导流体的导流锥前缘采用圆弧结构处理，能够高效引流且减弱局部涡旋流动，导流锥尾缘尖角处理能够避免尾缘流动分离；叶轮叶片前缘向前突起，有助于隔断叶片前缘空化云，改善局部流动。CN110053748ACN110053748A权利要求书1/1页1.一种高比转速喷水推进泵水力模型结构，包括导流锥式的进水导流体（1）、诱导轮式的叶轮（7）及轴流式的导轮（5），其特征在于：所述进水导流体（1）的流道中设有六个在中心轴线（9）的圆周方向均匀分布的导流锥（2），所述叶轮（7）的流道中设有两个在中心轴线（9）的圆周方向均匀分布的叶轮叶片（3），所述导轮（5）的流道中设有五个在中心轴线（9）的圆周方向均匀分布的导轮叶片（4）；所述进水导流体（1）的流道、叶轮（7）的流道和导轮（5）的流道依次连通；所述两个叶轮叶片（3）的叶轮（7）与六个导流锥（2）的进水导流体（1）和五个导轮叶片（4）的导轮（5）相互匹配。2.根据权利要求1所述的一种高比转速喷水推进泵水力模型结构，其特征在于：所述进水导流体（1）采用固定结构，在进水导流体（1）的中心轴线（9）处设有转轴穿过的孔，进水导流体（1）的轴向长度为L1、流道进口宽度为b1、流道进口直径为d0，转轴的直径为d1；进水导流体（1）的流道型线包含三段圆弧线段，圆弧的半径依次为R1，R2，R3；所述导流锥（2）整体呈渐缩式结构，导流锥前缘（2a）为圆弧结构，前缘叶根和叶顶处圆弧半径依次为r1，r2，导流锥尾缘（2b）为尖角结构，尾缘叶根和叶顶处所对应角度依次为A1，A2；其中，L1=280~320mm，b1=110~130mm，d0=420~480mm，d1=45~55mm，R1=45~55mm，R2=45~55mm，R3=45~55mm，r1=4~8mm，r2=3~7mm，A1=13~22°，A2=11~20°。3.根据权利要求1所述的一种高比转速喷水推进泵水力模型结构，其特征在于：所述叶轮（7）采用与在中心轴线（9）的转轴固定连接的转动结构，叶轮（7）的轴向长度为L2，进口宽度为b2，直径为d2，叶轮外径为d3；叶轮叶片前缘（3a）向前凸起，凸出长度为T1，叶轮叶片出水边（3d）为直线；叶轮叶片后盖板侧（3b）包角为B1，叶轮叶片前盖板侧（3c）包角为B2；其中，L2=80~90mm，b2=30~50mm，d2=90~110mm，d3=180~230mm，T1=4~8mm，B1=150~180°，B2=130~160°。4.权利要求1所述的一种高比转速喷水推进泵水力模型结构，其特征在于：所述导轮（5）采用固定结构，在导轮（5）的中心轴线（9）处设有转轴穿过的孔，导轮（5）的轴向长度为L3，出口宽度为b3，出口轮盘直径为d4；所述导轮叶片（4）的导轮叶片进水边（4a）与导轮叶片出水边（4d）均为直线；导轮叶片（4）的导轮叶片后盖板侧（4b）包角为C1，导轮叶片前盖板侧（4c）包角为C2；其中，L3=50~60mm，b3=15~23mm，d4=8~13mm，C1=90~102°，C2=35~50°。2CN110053748A说明书1/3页一种高比转速喷水推进泵水力模型结构技术领域[0001]本发明涉及一种高比转速喷水推进泵水力模型结构，属于叶片泵技术领域。背景技术[0002]喷水推进泵是一种新颖的水下航体推进方式，它利用推进泵喷出水流的反作用力推动航体前进。随着高端航体对于高转速、大推力的喷水推进泵诉求的日益增加，为了突破国外产品垄断和技术封锁，对高转速、大推力的喷水推进泵进行有效的水力设计研发是十分必要的。[0003]一般用无量纲化的汽蚀比转速来综合衡量喷水推进泵的性能