[发明专利]一种循环式动静叶干涉尾迹发生装置

说明书

本发明公开了一种循环式动静叶干涉尾迹发生装置。包括动叶机构和水槽组件；水槽组件包括上水槽、下水槽和两个中水槽；上水槽和下水槽上下相接相通，在上水槽和下水槽之间的两侧安装有对称布置的中水槽，作为出口的中水槽中安装有静叶叶片；动叶机构包括水平传动皮带、上传动轴、竖直传动皮带、动叶叶片、下传动轴和调速电机；调速电机经水平传动皮带和上传动轴连接，上传动轴经竖直传动皮带和下传动轴连接，每个动叶叶片铰接于竖直传动皮带。本发明通过真实翼型运动实现尾迹发生，与工程实际中循环式动静叶片干涉现象更加符合。具有通用性好，易于安装，观测方便等特点。

技术领域

本发明涉及了能源动力领域的一种液流发生装置，尤其是涉及了一种循环式动静叶干涉尾迹发生装置。

背景技术

在许多叶轮机械装置中，由于存在循环式动静叶片的相对运动，动叶叶片尾迹会对静叶叶片边界层流动分离及涡的发展产生影响，同时静叶叶片对动叶叶片尾迹的切割会反作用于动叶叶片附近流场。研究这种动静干涉对叶轮机械的安全高效稳定运行具有重要意义。实验研究仍然是对动静干涉进行研究的必不可少的手段，它具有数值模拟所不具备的直观性和准确性。现阶段主要采用的实验装置主要分为两类，一类是旋转圆盘式，一类是直动往复式。这两类实验装置通常都是在风洞环境中测试，对于水环境叶轮机械该类装置不能很好地开展研究。另外这两类实验装置的动叶叶片一般都是采用圆棒来模拟叶片周围流动，这与实际叶片形状差别很大，不能真实地反映叶片周围的流动状况，由于叶片结构过于简单，这两类实验装置也不能方便地调节叶片进口角。旋转圆盘式尾迹发生器的叶片在转动过程中其叶片进口角一直在变化，其产生的尾迹会引起静叶流场分布不对称。直动往复式尾迹发生器的叶片由凸轮连杆驱动，其叶片的运动速度很难保持稳定，导致动静干涉频率波动。因此，如何准确地模拟动静干涉对研究叶轮机械的高效稳定运行具有重要的理论和实用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种循环式动静叶干涉尾迹发生器，解决了叶片进口角不稳定和叶片运动速度不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

装置包括动叶机构和水槽组件；水槽组件包括上水槽、下水槽和两个中水槽；上水槽和下水槽上下相接相通，在上水槽和下水槽之间的两侧安装有对称布置的中水槽，在下水槽上端对称的两侧壁开有缺口，中水槽的一端伸入到缺口内并设有环围架，中水槽的另一端开设水平口作为进水口/出水口；两个中水槽分别作为进水和出水，作为出口的中水槽中安装有静叶叶片。

所述的动叶机构包括水平传动皮带、上传动轴、竖直传动皮带、动叶叶片、下传动轴和调速电机；水平传动皮带水平两端均连接上滑轮，调速电机输出轴与水平传动皮带其中一端的上滑轮同轴连接，水平传动皮带另一端的上滑轮和上传动轴同轴连接；上传动轴两端各连接有一组竖直传动皮带组件，每个竖直传动皮带组件包括竖直传动皮带和连接在竖直传动皮带上下两端的下滑轮，两个竖直传动皮带组件的竖直传动皮带上端的下滑轮分别与上传动轴的两端同轴连接，两个竖直传动皮带组件的竖直传动皮带下端的下滑轮分别与下传动轴的两端同轴连接；两个竖直传动皮带组件的竖直传动皮带之间连接有一排动叶叶片，一排动叶叶片沿竖直传动皮带间隔布置，每个动叶叶片铰接于竖直传动皮带。

所述的两个竖直传动皮带组件的竖直传动皮带其中一侧穿过其中一侧中水槽的环围架，两个竖直传动皮带组件的竖直传动皮带另一侧穿过另一侧中水槽的环围架。

所述的下传动轴的两端部通过带座轴承支撑安装于下水槽的内壁。

所述的调速电机固定于固定顶板，固定顶板固定在上水槽的顶部。

所述的动叶叶片两端带有圆柱凸轴，所述的竖直传动皮带表面有等间距的孔，孔用于铰接安装动叶叶片两端带有的圆柱凸轴。

所述动叶叶片的翼型由测试内容决定。

所述的作为出口的中水槽中安装有一排静叶叶片，一排静叶叶片沿竖直方向上下间隔布置。