本發(fā)明涉及一種泵,具體涉及一種軸流式葉片泵。
背景技術(shù):
葉片泵廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉、抗旱排澇、生態(tài)環(huán)境改善及調(diào)水工程等領(lǐng)域,現(xiàn)有的低揚(yáng)程軸流式葉片泵,在偏離最優(yōu)工況點后效率和空化性能下降較多,尤其是空化性能的惡化導(dǎo)致使用、維修成本增加以及壽命縮短。為避免葉片負(fù)壓面最低壓力引起空化,通常是降低水泵的安裝高程、增加泵站的工程投資,但尚不能有效控制葉片前端部的空化發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種能夠提高空化性能的帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵,包括不同比轉(zhuǎn)速的軸流式葉片泵的葉片1以及通過兩塊隔板2固定在葉片1上且翼型相同的副翼3,葉片1通過樞軸安裝在輪轂4上。
進(jìn)一步地,所述副翼3通過兩塊順?biāo)髌叫械母舭?兩端將副翼3與葉片1的負(fù)壓面焊接固定。
進(jìn)一步地,所述葉片1與副翼3在進(jìn)水端按流線對齊,副翼3的形狀成扇形。
進(jìn)一步地,所述隔板2頭尾部成鰭狀,厚度為10mm~30mm;兩個隔板2之間的距離為水泵葉輪直徑的2%~8%,優(yōu)選為2%~3%。
進(jìn)一步地,副翼3與葉片1的重疊量δ為葉片翼長L2的35%~45%。
進(jìn)一步地,葉片1與副翼3弦長線夾角α在0°~4°之間。
進(jìn)一步地,隔板2高度γ為葉輪直徑的5%~15%。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵,通過副翼將葉片負(fù)壓面的流速均衡化,同時由副翼與葉片之間隔板形成的窄小通道,能夠從葉片工作面引出一股高壓水流進(jìn)入負(fù)壓面控制附層面、延緩在非設(shè)計工況大沖角下脫流的產(chǎn)生。根據(jù)數(shù)值分析和模型試驗結(jié)果,合理匹配葉片和副翼的葉柵參數(shù),能夠保持帶副翼的軸流式葉片泵流量、揚(yáng)程及效率與無副翼的軸流式葉片泵相同,但空化系數(shù)可以明顯降低15%以上,大大改善了軸流式葉片泵的空化特性。本發(fā)明適用于低揚(yáng)程立式軸流式水泵,也可以適用于不同結(jié)構(gòu)型式的貫流式水泵。
附圖說明
通過參考以下結(jié)合附圖的說明,并且隨著對本發(fā)明的更全面理解,本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
圖1為本發(fā)明一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的局部示意圖;
圖3為實施例和對比例空化系數(shù)和流量測試結(jié)果示意圖;
圖4為實施例和對比例揚(yáng)程和效率測試結(jié)果示意圖。
其中的附圖標(biāo)記包括:1-葉片;2-隔板;3-副翼;4-輪轂。
具體實施方式
為詳細(xì)描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu),以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
如附圖1~2所示,一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵,包括軸流式水泵的葉片1、固定副翼的隔板2、副翼3和輪轂4,所述的副翼3與葉片1通過兩塊隔板2焊接固定,再將成為整體的葉片1、隔板2和副翼3由葉片1的樞軸安裝在輪轂4上。主葉片1的工作方式與常規(guī)軸流式葉片泵相同,可以是全調(diào)節(jié)、半調(diào)節(jié)或不調(diào)節(jié)。
實現(xiàn)空化數(shù)降低的關(guān)鍵是合理匹配葉片和副翼的葉柵參數(shù),包括葉片與副翼的重疊量δ、葉片與副翼弦長線夾角α和隔板高度γ。
以下就結(jié)合具體實施例做詳細(xì)介紹。
實施例1
一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵,其比轉(zhuǎn)速為1250,水泵直徑300mm,葉片1的翼長L2=200mm,節(jié)距t2=200mm,副翼3的長度為主葉片的一半,即100mm,主葉片葉柵稠密度根據(jù)雙列葉柵繞流理論,分別取δ=75mm、α=0°,隔板3的高度γ=20mm。
實施例2
一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵,其比轉(zhuǎn)速為1250,水泵直徑300mm,葉片1的翼長L2=200mm,節(jié)距t2=200mm,副翼3的長度為主葉片的一半,即100mm,主葉片葉柵稠密度根據(jù)雙列葉柵繞流理論,分別取δ=75mm、α=0°,隔板3的高度γ=30mm。
對比例1
一種軸流式葉片泵,其比轉(zhuǎn)速為1250,水泵直徑300mm,葉片1的翼長L2=200mm,節(jié)距t2=200mm,該軸流式葉片泵無副翼。
將實施例1~2和對比例做測試,測試結(jié)果如圖3~4所示,圖3中,α*表示無副翼時水泵的最佳效率點空化系數(shù),Q*表示無副翼時水泵的最佳效率點的流量。圖4中,H*表示無副翼時水泵最優(yōu)效率點的揚(yáng)程,η*表示無副翼時水泵最優(yōu)效率點的效率。從測試結(jié)果來看,在葉片不同安放角下,實施例1~2均具有較小的空化系數(shù),實施例2的效率與無副翼水泵葉輪保持相等,且空化系數(shù)降低15%以上。
如上參照附圖以示例的方式描述了根據(jù)本發(fā)明提出的一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,對于上述本發(fā)明所提出的一種帶副翼的低空化系數(shù)軸流式葉片泵,還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。