一種非均勻葉片式導(dǎo)流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水利工程領(lǐng)域，特別是指一種非均勻葉片式導(dǎo)流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著軸流泵機組在南水北調(diào)等水利工程中的大量應(yīng)用，其安全穩(wěn)定性受到普遍關(guān) 注。由于水流在進(jìn)水池后方形成了死水區(qū)，形成了較大的旋渦，靠近后壁處的吸入口水流流 動復(fù)雜，且進(jìn)水池內(nèi)的旋渦是影響水泵裝置穩(wěn)定運行的重要因素。此外，旋渦會引起空氣 的吸入，影響水泵效率和穩(wěn)定運行、加劇水流脈動、誘發(fā)空化空蝕且會影響水泵的性能和壽 命；另外，由于水泵葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，旋渦在葉輪進(jìn)口處形成較大的壓力脈動，很容易引起 機組的振動、影響泵站的安全穩(wěn)定運行。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，為了除去水泵吸入口的旋渦，提高水泵進(jìn)口流速分布均勻度，為水泵 提供良好的進(jìn)水條件，通常在喇叭管下方布置導(dǎo)流裝置，然而傳統(tǒng)的導(dǎo)流裝置形式并不能 將渦帶分離消除，為了除渦通常在導(dǎo)流裝置上布置一個十字形的葉片。
[0004] 然而，該葉片和葉輪由于動靜干涉作用加劇泵進(jìn)口處的壓力脈動，從而使振動增 大，特別是當(dāng)軸流泵葉片數(shù)為4個的時候，軸流泵葉片數(shù)量與導(dǎo)流裝置葉片數(shù)相同，易引起 機組共振，而采用較多的葉片數(shù)，可以有效除去旋渦，但是會增大水力損失和制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，能夠最大程度減 少池內(nèi)渦流、提高葉輪進(jìn)口流動均勻性且降低壓力脈動。
[0006] 本發(fā)明提供一種非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，包括：
[0007] 錐體，固定在泵站進(jìn)水池底部，
[0008] 管體，設(shè)置在所述錐體外部，并與所述錐體組成一供水流通過的導(dǎo)流腔；
[0009] 若干導(dǎo)流葉片，與所述錐體固定連接，設(shè)置在所述錐體與所述管體之間，用于減少 渦流，使水流均勾，降低渦流的振動能量，其中，相鄰所述導(dǎo)流葉片之間的夾角相同或不同。
[0010] 可選地，所述管體具體為喇叭管，且所述喇叭管外表面呈橢圓弧型；所述錐體具體 為喇叭形錐體，且所述喇叭形錐體外表面呈橢圓弧型。
[0011] 可選地，所述喇叭管垂直方向上端為第一上端口，下端為第一下端口，以所述喇叭 管垂直中心線為y軸，以水池底部的水平線為X軸，所述喇叭管外表面的橢圓弧S2所在的 橢圓方程滿足公式一：
[0012]
【主權(quán)項】
1. 一種非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，包括： 錐體，固定在累站進(jìn)水池底部， 管體，設(shè)置在所述錐體外部，并與所述錐體組成一供水流通過的導(dǎo)流腔； 若干導(dǎo)流葉片，與所述錐體固定連接，設(shè)置在所述錐體與所述管體之間，用于減少禍 流，使水流均勻，降低禍流的振動能量，其中，_相鄰所述導(dǎo)流葉片之間的夾角相同或不同。
2. 如權(quán)利要求1所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述管體具體為卿趴管， 且所述卿趴管外表面呈楠圓弧型；所述錐體具體為卿趴形錐體，且所述卿趴形錐體外表面 呈楠圓弧型。
3. 如權(quán)利要求2所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述卿趴管垂直方向上 端為第一上端口，下端為第一下端口，W所述卿趴管垂直中屯、線為y軸，W水池底部的水平 線為X軸，所述卿趴管外表面的楠圓弧S,所在的楠圓方程滿足公式一：
其中，化為所述第一上端口的直徑，D 1為所述第一下端口的直徑，h為所述第一上端口 與所述第一下端口之間的距離，P為所述第一下端口與所述椎體底部的距離，y位于所述卿 趴管垂直中屯、線上。
4. 如權(quán)利要求3所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述錐體垂直方向上端 為第二上端口，下端為第二下端口，W所述錐體垂直中屯、線為y軸，W水池底部的水平線為 X軸，所述錐體外表面的楠圓弧Si所在的楠圓方程滿足公式二：
其中，d為所述第二上端口直徑，D。為所述第二下端口直徑，H為所述第二上端口與所 述第二下端口之間的距離，所述錐體的垂直中屯、線與所述卿趴管垂直中屯、線重合。
5. 如權(quán)利要求4所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述第一上端口與所述 第二上端口處于同一水平面。
6. 如權(quán)利要求5所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，若干所述導(dǎo)流葉片為4 個，分為第一導(dǎo)流葉片、第二導(dǎo)流葉片、第=導(dǎo)流葉片和第四導(dǎo)流葉片，每個所述導(dǎo)流葉片 形狀相同，分別包括；上壁、下壁W及連接所述上壁、下壁的內(nèi)壁和外壁，所述上壁與所述錐 體的頂面平齊，所述下壁垂直于底面，所述內(nèi)壁與所述錐體的外壁切合，所述外壁與所述卿 趴管的內(nèi)壁切合。
7. 如權(quán)利要求6所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)流葉片和第 =導(dǎo)流葉片布置在沿著進(jìn)水池中屯、線處，所述第=導(dǎo)流葉片布置在來流方向，所述第一導(dǎo) 流葉片、所述第二導(dǎo)流葉片、所述第四導(dǎo)流葉片布置在池后壁的禍流處。
8. 如權(quán)利要求6所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)流葉片與所 述第四導(dǎo)流葉片之間的夾角為&1，所述第一導(dǎo)流葉片與所述第二導(dǎo)流葉片之間的夾角為 所述第S導(dǎo)流葉片與第四導(dǎo)流葉片的夾角為43,所述第二導(dǎo)流葉片與所述第四導(dǎo)流葉 片的夾角為<1>4。

9. 如權(quán)利要求7所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)流葉片、所述 第二導(dǎo)流葉片、所述第S導(dǎo)流葉片和所述第四導(dǎo)流葉片之間的夾角關(guān)系為4 2, 43 =<1>4。
10. 如權(quán)利要求9所述的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，其特征在于，所述4 1、42、和4 4 滿足公式=:
4)3= 4) 4= 180° -4) 1 其中，T為管體到水池后壁的距離，B為水池的寬度。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種非均勻葉片式導(dǎo)流裝置，能夠最大程度地減少池內(nèi)渦流、提高葉輪進(jìn)口流動均勻性并且可以有效的降低壓力脈動。所述裝置包括：管體，用于與水泵連接；錐體，設(shè)置在管體內(nèi)，并與管體組成一供水流通過的導(dǎo)流腔；若干導(dǎo)流葉片，用于減少渦流，使得水流均勻，降低渦流的振動能量，設(shè)置在錐體與管體之間，且相鄰導(dǎo)流葉片之間的夾角相同或不同。本發(fā)明提出的非均勻葉片式導(dǎo)流裝置可以減少渦流，避免相同成分動靜干涉頻率疊加而引起諧振峰值，降低了葉輪的壓力脈動，提高水泵的安全穩(wěn)定性。
【IPC分類】F04D29-54, F04D29-66
【公開號】CN104595244
【申請?zhí)枴緾N201410841794
【發(fā)明人】王福軍, 周佩劍
【申請人】中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月30日