[发明专利]一种混流式核主泵

说明书

本发明涉及流体机械，特指一种混流式核主泵。本发明从控制核主泵出液管附近的大尺度流动分离和流动旋涡的角度出发，提出一种带V型导叶的混流式核主泵，在靠近球形压水室出液管处右侧的径向导叶采用V型导叶叶片，控制了导叶与球形出液管附近的大尺度的流动分离和旋涡结构，将旋涡结构抑制在V型槽内，避免了更大尺度的回流和旋涡。这种创新型结构较为简单合理，在加工操作上容易实施，并且有效减少了导叶与球形壳体的水力损失，进一步改善了混流式核主泵的性能。

技术领域

本发明涉及流体机械，特指一种混流式核主泵。

背景技术

核主泵在核电站上广泛运用的同时却消耗大量能源，因此高效的匹配球形压水室的径向导叶对于国民经济以及节能减排都有着极为具重要的意义。液流流入径向导叶后紧接着进入球形压水室，尤其在正对球形壳体出液管出口处的导叶出口处会有大量回流以及大尺度流动分离的产生，此时局部流域内水力损失增加，导致整泵效率降低。而导叶是泵中主要的过流部件之一，其作用除了降低流体流速增加压能并且消除液体的旋转分量外，还起着把液体引入下级叶轮的吸水室的作用，所以导叶是兼备吸水室和压水室双重作用的固定导流部件，因此导叶广泛应用于各种泵型之中；混流式核主泵中常常运用径向导叶作为导流部件，为了匹配主泵中常用的球形压水室，径向导叶的设计尤为重要。

近年来针对应用在核主泵径向导叶的研究主要集中在改变叶片的几何参数与叶片数变化等等，其研究局限在径向导叶设计本身，但是这些研究缺乏对核主泵径向导叶创新设计的思想，而且在提高核主泵性能上收获甚微。由于混流式核主泵结构相较于普通泵型更加复杂且内部流动规律尚未完全揭示，为了减少流体流过导叶的水力损失，本发明打破传统设计径向导叶的方法，在正对球形壳体出液管处采用V型导叶叶片，从而控制其出口处的大尺度流动分离和流动旋涡并加以抑制，减少导叶及球形压水室的水力损失，以达到整泵的高效稳定运行。

发明内容

本发明从控制核主泵出液管附近的大尺度流动分离和流动旋涡的角度出发，提出一种带V型导叶的混流式核主泵，在靠近球形压水室出液管处右侧的径向导叶采用V型导叶叶片，控制了导叶与球形出液管附近的大尺度的流动分离和旋涡结构，将旋涡结构抑制在V型槽内，避免了更大尺度的回流和旋涡。这种创新型结构较为简单合理，在加工操作上容易实施，并且有效减少了导叶与球形壳体的水力损失，进一步改善了混流式核主泵的性能。

本发明提出一种带V型导叶的混流式核主泵。

一种混流式核主泵，包括径向导叶、叶轮和球形压水室组成，其特征在于：在靠近球形压水室出液管处右侧的径向导叶为V型导叶叶片。

进一步地，所述的V型导叶叶片改变了原有径向导叶形状，其V型导叶夹角为α，取值范围为20～30度。。

本发明所具有的优点是：打破传统设计径向导叶的方法，在正对球形壳体出液管处采用V型导叶叶片，从而控制其出口处的大尺度流动分离和流动旋涡，将旋涡结构抑制在V型槽内，避免了更大尺度的回流和旋涡。这种创新型结构较为简单合理，在加工操作上容易实施，并且有效减少了导叶与球形壳体的水力损失，进一步改善了混流式核主泵的性能。

附图说明

图1为传统的常规混流式核主泵轴截面示意图。

图2为带V型导叶的混流式核主泵轴截面示意图。

图3为本发明带有V型导叶叶片的径向导叶轴截面示意图。

图4为带有传统径向导叶的泵体内流场分布图。

图5为带有V型导叶的泵体内流场分布图。

1、叶轮；2、径向导叶；3、球形压水室；4、V型导叶叶片；5、传统导叶叶片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。