[发明专利]一种空化抑制翼型装置

说明书

本发明提供了一种空化抑制翼型装置，包括翼型和滑块，所述滑块可移动安装在翼型内，所述滑块的任一滑动面与其相接触的翼型表面上均设有若干排列的凹槽，通过所述滑块的移动，使任一所述滑块滑动面上的凹槽至少与其相接触的翼型表面上相邻的所述凹槽相连通，用于形成至少一个沿着流动方向的降压流道；所述翼型上设有与降压流道连通的进出口，通过所述滑块的移动，改变所述滑块上的凹槽与翼型上的凹槽之间的过流断面，用于调节所述降压流道的流动能力。本发明结构简单紧凑，可调节式的降压流道，可以满足流体机械在不同工况运行下的具体抗空化需求，具有广阔的发展空间和应用前景。

技术领域

本发明涉及流体机械领域，特别涉及一种空化抑制翼型装置。

背景技术

在流体机械运行过程中，当温度一定，而流场内部的压力降低至饱和蒸汽压时，流体介质将会发生汽化，同时溶解于液体中的气体析出，并逐渐发展为空泡。当空泡随着流体介质流入高压区时，空泡受到挤压，会发生收缩甚至溃灭。伴随着空泡的产生、发展和溃灭，还会发生一系列的物理变化，这一过程被称为空化。空化是水力机械中一种危害严重的现象，会引起严重的振动、噪声和汽蚀问题，采取有效措施控制其产生，对于水力机械的安全运行，具有重要意义。在流体机械的实际运行过程中，空化区域主要位于叶轮的吸力面。这主要是由于在叶轮的旋转过程中，会在吸力面产生较大的负压。为了改善吸力面产生的这一负压，进而提高流体机械的抗空化能力，需要对吸力面的负压区进行补充压力。市面上已有通过打孔等方式来将翼型吸力面与压力面连通的结构。但是，另一方面，现有的产品虽然可以补充吸力面的压力，但是由于吸力面与压力面直接的压力差较大，会导致吸力面出现流动失稳的状态，因此，发明一种可以解决上述不足、抑制空化的翼型结构迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种空化抑制翼型装置，结构简单紧凑，可调节式的降压流道，可以满足流体机械在不同工况运行下的具体抗空化需求，具有广阔的发展空间和应用前景。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种空化抑制翼型装置，包括翼型和滑块，所述滑块可移动安装在翼型内，所述滑块的任一滑动面与其相接触的翼型表面上均设有若干排列的凹槽，通过所述滑块的移动，使任一所述滑块滑动面上的凹槽至少与其相接触的翼型表面上相邻的所述凹槽相连通，用于形成至少一个沿着流动方向的降压流道；所述翼型上设有与降压流道连通的进出口，通过所述滑块的移动，改变所述滑块上的凹槽与翼型上的凹槽之间的过流断面，用于调节所述降压流道的流动能力。

进一步，所述滑块或者翼型上的所述凹槽的横截面的面积沿流体流向依次增加，且所述凹槽的横截面的深度沿流体流向依次增加。

进一步，所述滑块或者翼型上的所述凹槽矩形阵列排布，且所述滑块上的所述凹槽与翼型上的所述凹槽交错分布。

进一步，所述凹槽的形状为球冠或者锥形或二者的组合。

进一步，所述滑块的一端设有传动轴，通过动力装置使所述滑块在翼型内移动。

进一步，所述滑块上设有与所述降压流道一端连通的第二通孔，所述翼型上设有所述降压流道另一端连通的第一通孔，所述翼型上还设有与第二通孔连通的第三通孔。

进一步，所述滑块上设有与第二通孔一端连通的通流槽，用于保证当所述滑块移动时，第二通孔与第三通孔始终连通。

进一步，所述通流槽沿传动轴的长度b应满足如下关系式：

其中，

b为通流槽沿传动轴轴线方向的长度，单位为mm；

D₂为第二通孔的直径，单位为mm；

D₃为第三通孔的直径，单位为mm；