[实用新型]一种抑制叶片背面云状空化的轴流泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴流泵空化技术领域，特别涉及一种能够减轻叶片背面云状空化破坏作用的轴流泵叶片结构。

背景技术

轴流泵适用于大流量低扬程工况，具有结构简单、体积小、占地面积小等优点，被广泛应用于南水北调工程、大中型泵站、船舶喷水推进和潜艇水下导弹发射装置等国家重大战略工程上。当流体压力低于工作温度下的气化压力时，泵内就会产生空化现象。空化不仅会导致轴流泵水力性能明显下降，还会产生振动、 噪声和气蚀等一系列不利 影响                    

轴流泵中的空化现象按空化和发生的部位来定义的，通常可分为以下四种基本类型：(1) 叶片背面的翼型空化；(2) 狭小间隙引起的局部空化；(3) 由于铸造和加工缺陷形成表面不平整、砂眼、气孔等所引起的局部流态突然变化而造成的空化；(4) 轮缘处的旋涡空化。轴流泵正常运行时的空化形式主要为叶片背面的翼型空化，当液体绕流翼型时，翼型背面的压力往往为负压，当背面低压区的压力降低到环境气化压力以下时，将会导致空化区的出现。因此，在运行工况较优的情况下，轴流泵叶片背面会出现具有光滑透明边界的稳定空穴薄层，这种形式称为片状空化。片状空化导致的脉动既轻又弱，引起气蚀，振动等危害的可能性很小，而当运行工况恶化时，片状空泡的尾部会出现贴近壁面的回射流，主流与回射流相互作用形成的旋涡会导致具有很强不稳定特性的云状空化的形成，在云状空化阶段，空泡从叶片表面不断脱落，并随主流向高压区移动溃灭，这种空化形式会导致强烈的振动噪音，且会诱发不正常的力学状态产生严重的侵蚀。

为了轴流泵在发生空化的工况下能安全稳定运行，就必须要阻止具有很强不稳定特性的云状空化的发生。现有的抑制轴流泵空化破坏的方法通常为减小轴流泵的安装高度以增加泵的进口压力和调小流量或降速运行，以上方法只是通过调节外部环境而达到提高叶片入口压力的目的，目前还没有一种方法能够针对不改变轴流泵运行工况的情况下达到减轻叶片背面云状空化危害的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是要抑制轴流泵叶片背面发生的具有很强侵蚀力的云状空化，提高轴流泵在发生空化工况下运行的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：一种抑制叶片背面云状空化的轴流泵包括叶轮叶片1、轴向导叶4、支撑板5与轴流泵主轴6，所述轴流泵主轴6安装在外筒内，在轴流泵主轴6上从左往右依次安装有叶轮叶片1、轴向导叶4和支撑板5，所述叶轮叶片1包含叶片进水边2和叶片出水边3；在轴所述流泵叶轮叶片1的背面，并且距叶片进水边2的距离L=75%C的地方，其中C为叶片翼型弦长，焊接一个宽d=3%C，高h=2%C的方形凸起挡条7，用于阻碍近叶片壁面回射流的传播，抑制片状空化向云状空化的转变，所述方形凸起挡条7的边角为圆角，所述圆角用于减轻水力冲击损失。

本实用新型的有益效果是：该轴流泵的叶轮叶片的凸起档条大大减轻了云状空化带来的振动、噪声和气蚀等一系列不利影响，增加了轴流泵叶轮的使用寿命，而叶轮其他结构没有相应的变化，因此该轴流泵叶轮结构没有增加制造成本。

附图说明

下面结合附图和对本实用新型进一步说明。

图1为轴流泵装置的示意图。

图2为轴流泵叶轮一圆柱流面展开示意图。

图3为轴流泵叶片背面凸起的位置尺寸示意图。

图4为本实用新型的轴流泵叶轮叶片的水力模型图。

图中，1.叶轮叶片，2.叶片进水边，3. 叶片出水边，4.轴向导叶，5.支撑板，6.轴流泵主轴，7.焊接的挡条。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种抑制叶片背面云状空化的轴流泵包括叶轮叶片1、轴向导叶4、支撑板5与轴流泵主轴6，所述轴流泵主轴6安装在外筒内，在轴流泵主轴6上从左往右依次安装有叶轮叶片1、轴向导叶4和支撑板5，所述叶轮叶片1包含叶片进水边2和叶片出水边3；在轴所述流泵叶轮叶片1的背面，并且距叶片进水边2的距离L=75%C的地方，其中C为叶片翼型弦长，焊接一个宽d=3%C，高h=2%C的方形凸起挡条7，用于阻碍近叶片壁面回射流的传播，抑制片状空化向云状空化的转变，所述方形凸起挡条7的边角为圆角，所述圆角用于减轻水力冲击损失。