一种改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构.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CN108869386A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201810506256.8(22)申请日2018.05.24(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人李伟季磊磊施卫东周岭蒋小平朱勇平元峰李恩达马凌凌(51)Int.Cl.F04D29/18(2006.01)F04D29/02(2006.01)F04D29/66(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构(57)摘要本发明提供了一种改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，包括叶片、叶轮轮毂、轮缘引流片，所述叶片安装在叶轮轮毂上，所述轮缘引流片安装在叶片轮缘并位于叶片进口边一侧。本发明通过在叶片轮缘处安装轮缘引流片，使得叶片轮缘间隙刮起涡产生的气泡得到有效隔离，而泄漏涡空化产生的气泡溃灭在远离叶片表面的区域，从而改善了叶片轮缘的空蚀破坏，延长了叶轮的使用寿命。通过紧定螺钉将轮缘引流片固定在叶片轮缘处，当轮缘引流片被空蚀破坏后，也可以通过直接更换轮缘引流片的方式，不必拆卸整个叶轮，降低了全寿命周期成本。CN108869386ACN108869386A权利要求书1/1页1.一种改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，包括叶片(1)、叶轮轮毂(2)、轮缘引流片(3)，所述叶片(1)安装在叶轮轮毂(2)上，所述轮缘引流片(3)安装在叶片轮缘(5)并位于叶片进口边(6)一侧。2.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述叶片轮缘(5)上设有螺纹孔(7)，所述轮缘引流片(3)上钻有沉头孔(4)，所述叶片轮缘(5)上的所述螺纹孔(7)和轮缘引流片(3)上的所述沉头孔(4)位置一一对应、且数量相一致；所述轮缘引流片(3)采用完全位于所述沉头孔(4)内部的紧定螺钉(11)装在叶片轮缘(5)上的螺纹孔(7)内。3.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述轮缘引流片(3)为一近似“三角形”板材弯曲而成，所述轮缘引流片的出水侧(9)的型线从叶轮叶片进口边(6)开始逐渐远离叶片(1)的表面；所述轮缘引流片的进水侧(10)的型线和叶片轮缘(5)的型线相一致，所述轮缘引流片的进水侧(10)长度小于叶片轮缘(5)的长度。4.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述轮缘引流片(3)的厚度小于所述叶片轮缘(5)和管壁的间隙。5.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述轮缘引流片(3)的最宽处为5～20倍的叶片(1)的厚度。6.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述轮缘引流片的尖角(8)和所述叶轮叶片进口边(6)的相齐平。7.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述轮缘引流片的尖角(8)和叶轮叶片进口边(6)均做倒圆角处理。8.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述轮缘引流片的进水侧(10)和出水侧(9)均做倒圆角处理。9.根据权利要求1所述的改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构，其特征在于，所述轮缘引流片(3)的材质为合金钢或橡胶。2CN108869386A说明书1/3页一种改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构技术领域[0001]本发明属于流体机械技术领域，尤其是涉及一种改善叶片轮缘空蚀的混流泵叶轮结构。背景技术[0002]混流泵是一种性能和结构介于离心泵和轴流泵之间水力机械，具有大流量、高效率、抗汽蚀性能强等优点，在农业排灌、城市供排水、大型水利工程和核电站的循环水系统等领域发挥着重要作用。由于混流泵特殊结构，其叶轮叶片轮缘和转轮室端壁之间存在间隙，叶轮在旋转过程中，由于叶片压力面和吸力面压差较大，间隙处极易产生间隙泄漏流动，而泄漏流和主流卷吸形成间隙泄漏涡。研究发现，在叶片进口轮缘处，轮缘间隙刮起涡和泄漏涡的涡心压力较低，容易产生气泡，气泡跟随主流向后方流道高压区流动，容易在叶片吸力面轮缘附近溃灭，从而在叶片轮缘处、端壁区产生空蚀破坏。发生空蚀损坏后的叶轮，做功能力下降，混流泵的性能和效率急剧降低。因此，减少叶片进口轮缘处气泡的产生或避免气泡溃灭在叶片吸力面轮缘附近，能够减小叶轮叶片表面和端壁区的空蚀破坏，从而延长混流泵叶轮的使用寿命，降低叶轮全寿命周期成本。[0003]经检索，已公开的专利CN207049062U在传统叶片的基础上，在叶片的工作面开射流孔，利用工作面与背面之间的压差推动液体经孔洞冲击向叶片背面，打碎在叶片背面产生的气泡。但该种方法破坏了叶片的整体结构，流体的能量损失也大，对改善叶轮的空蚀破坏能力