带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮.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CN107120307A(43)申请公布日2017.09.01(21)申请号201710541106.6(22)申请日2017.07.05(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人陈红勋魏培茹(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人何文欣(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)F04D29/24(2006.01)F04D29/66(2006.01)F04D29/68(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮(57)摘要本发明公开一种带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，包括与泵轴键连接的叶轮轮毂和均布于轮毂上的若干主叶片。轮毂上还设有数量与主叶片数量相等的进口扭曲副叶片，进口扭曲副叶片位于主叶片前缘前方，两者在轴向的重叠距离为0~10mm，在周向两者重叠角度为5~20°，相邻副叶片和主叶片间间隙为1~10mm，进口扭曲副叶片进口角度为20~40°，主叶片的进口角度为25~50°。主流通过进口扭曲副叶片后，沿叶片间间隙，以冲击较小方式绕流主叶片，改善主叶片进口流动，减小叶片进口排挤；同时流体沿着叶片间间隙，为主叶片吸力面补充能量，防止主叶片进口区域流动分离，并起到冲刷尾流区作用，减小尾流区能量损失，提高离心泵性能。CN107120307ACN107120307A权利要求书1/1页1.一种带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，包括与泵轴键连接的叶轮轮毂(3)和均布于轮毂(3)上的若干主叶片(8)，其特征在于：所述轮毂(3)上还设有数量与主叶片数量相等的进口扭曲副叶片(7)。所述进口扭曲副叶片(7)与主叶片(8)在结构上独立设计，而进口扭曲副叶片(7)后缘与主叶片(8)前缘在轴向有设定的重叠距离，在周向有设定的重叠角度；相邻副叶片(7)和主叶片(8)之间具有设定的间隙。2.根据权利要求1所述的带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，其特征在于：所述进口扭曲副叶片位于主叶片(8)前缘的前方，进口扭曲副叶片(7)与主叶片(8)之间的相对位置，以叶片工作面为基准，在轴向的两者重叠距离为0～10mm，在周向的两者重叠角度为5～20°，相邻副叶片(7)和主叶片(8)之间间隙大小1～10mm。3.根据权利要求1所述的带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，其特征在于：所述进口扭曲副叶片(7)进口角度为20～40°。4.根据权利要求1所述的带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，其特征在于：所述主叶片(8)的进口角度为25～50°。5.根据权利要求1所述的带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，其特征在于：所述的进口扭曲副叶片的入流端的厚度小于或等于出流端的厚度。2CN107120307A说明书1/4页带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮技术领域[0001]本发明涉及离心式水泵技术领域，特别涉及一种带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮。背景技术[0002]离心式水泵是一种比转速相对较低的叶片泵，它具有流量小、扬程高的特点，广泛应用在农田灌溉、防洪排涝、市政供水、电厂水循环、化工、交通、水利工程等领域。一般情况下，由于离心泵叶轮呈扩散型，内部流场结构复杂，如图1所示，常伴随流动分离、旋涡、二次流和回流等流动现象，这些现象直接影响着离心泵内部流场分布并消耗着能量，同时产生的漩涡也可能堵塞了流道，最终导致离心泵效率降低。特别是在非设计工况下，这些不良流动会进一步加剧，同时诱导其他不稳定流动现象的产生，严重影响水泵系统的安全稳定运行。[0003]将离心式水泵的叶片进口设计成空间扭曲型，能更好地适应叶轮进口的流动需要。通过流动控制的手段，并结合空间扭曲型叶片，设计一种在多工况运行条件下有效控制叶片表面边界层分离的离心泵叶轮，对于拓宽离心式水泵有效工况范围具有重要的应用价值。发明内容[0004]本发明的目的在于解决现有技术存在的技术问题，提供一种带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，该离心泵叶轮可以有效控制多工况下离心泵叶片产生的流动分离，减小不稳定流动产生的阻力，提高离心式水泵的工作效率和运行稳定性。[0005]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：[0006]一种带有进口扭曲副叶片的离心泵叶轮，包括与泵轴键连接的叶轮轮毂和均布于轮毂上的若干主叶片，其特征在于：所述轮毂上还设有数量与主叶片数量相等的进口扭曲副叶片。[0007]所述进口扭曲副叶片与主叶片在结构上独立设计，而进口扭曲副叶片后缘与主叶片前缘在轴向有一定的重叠距离，在周向有一定的重叠角度，相邻副叶片和主叶片之间具有一定的间隙。[0008]所述进口扭曲副叶片位于主叶片前缘的前方，进口扭曲副叶片与主叶片之间的相对位置(以叶片工作面为基准)，在轴向的两者重叠距