[发明专利]一种可用于诱导轮气液两相可视化测试的实验装置

说明书

本发明公开了一种可用于诱导轮气液两相可视化测试的实验装置，主要由测试段、泵段和固定段组成。泵段主要包括泵体、叶轮、泵盖和泵轴，测试段壳体与泵体进口锥管通过螺栓连接并套有密封圈，诱导轮通过底部螺纹与泵轴连接。本发明实现了在气液两相实验条件下对于单独诱导轮的可视化实验，其结构简单，便于观察诱导轮上空化的发展过程，同时可以对诱导轮的进出口压力进行测量，对于研究诱导轮性能有重要作用。

技术领域

本发明涉及了一种可用于诱导轮气液两相可视化测试的实验装置，主要用于诱导轮空化的可视化拍摄和进出口压力测量，进而对于诱导轮内空化过程进行研究。

背景技术

诱导轮用来提高泵进口的压力，因此泵可以在汽蚀引起性能损失不大的情况下运行。诱导轮主要安装在泵的前部，可以起到对于离心叶轮的增压作用，对于离心泵可以保证有较好的汽蚀性能。研究诱导轮空化过程对于诱导轮研究有重要的意义。

由于诱导轮的特殊结构，其内部空化流动涉及湍流、相变等复杂过程，因此可视化实验是研究诱导轮的主要实验研究手段。通过与高速摄影机的配合，可以观察到整个空化气泡的发展过程，能够更好的观察空化现象发生的位置。

目前国内外使用的诱导轮的实验装置大部分都是用于闭式试验台，对用于开式实验进行气液两相流的实验装置还很少，该实验装置对于独自的诱导轮上气泡的产生、发展、破坏的研究有重要的作用。此发明不仅对诱导轮进行了可视化的实验，并且在测试段安装压力传感器用以测量诱导轮的进出口压力，可对诱导轮的扬程进行单独研究。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：在开式试验台上进行诱导轮可视化实验，用以采集诱导轮发生空化时气泡发展过程的图像以及进出口压力。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可用于可视化测试的诱导轮及其实验装置，包括测试段、泵段和固定段。

所述的泵段包括泵体(5)、叶轮(6)、泵盖(7)和泵轴(9)，泵轴(9)一端通过联轴器和电机的输出轴相连，泵轴(9)的另一端伸出泵盖(7)，泵轴(9)上通过键连接有叶轮(6)；泵轴的端部通过底部中心螺纹紧固连接有诱导轮(2)，诱导轮(2)底部凸台套在叶轮(6)的后盖板轴套内；泵体(5)和泵盖(7)之间设有密封圈；

所述的测试段(1)由有机玻璃管构成，测试段(1)与泵体(5)间通过双头螺栓(16)固定连接，测试段(1)和泵体(5)进口锥管(4)中心通孔外端面之间设有用于密封的垫圈(17)；水流由测试段的进口流入，经诱导轮(2)、进口锥管(4)和叶轮(6)后从泵体上部的出口流出；

所述的固定段由压盖(8)、轴承箱(10)、滚动轴承(13)和轴承箱盖(12)组成，所述的固定段固定泵轴(9)，轴承箱(10)内固定有3组滚动滚动轴承(13)，轴承箱(10)一端通过内六角螺钉(14)与泵盖(7)连接，另一端通过双头螺栓(16)与轴承箱盖(12)连接。

进一步，所述的诱导轮(2)主体前端为球形头，诱导轮(2)主体上圆周间隔180度排布2个等螺距叶片，诱导轮(2)底部有外凹底座。

进一步，叶片直径为39毫米。

进一步，所述的测试段(1)壳体采用透明材质，外方内圆，两端设有法兰，在位于测试段(1)壳体上游和下游各布置两个测压孔(3)。

进一步，法兰厚度为10毫米。

进一步，所述的测试段(1)与泵体(5)的进口端面之间设有橡胶密封圈。

进一步，所述泵体(5)的进口锥管(4)为水平放置的圆筒结构，泵体(5)通过底座螺栓固定在试验台上，所述泵体(5)底部中心位置开有排水孔(15)。

(三)有益效果