[实用新型]联合抗汽蚀节能装置

说明书

本实用新型涉及一种进速V_A的流体作用在被动叶轮上，使主轮的抗汽蚀性能和推力增加的联合装置。

通常的做法是：

1、在离心轮前面设置一个诱导轮，用来提高泵的汽蚀性能，其机理就是把诱导轮看成是一个辅助的增压泵，它能够在一定的汽蚀程度下工作，并能流过泵所需要的流量，同时给流体增加足够的压头，使离心轮工作时不发生汽蚀。那么整个泵的汽蚀性能就可以由诱导轮的汽蚀性能来决定（参看：《水泵技术》80.2.P3页）。

2、超汽蚀泵本质上是一台通常的离心泵，但在其主轴的延伸部分上加装一个超汽蚀级。这个超汽蚀级为泵提供了低的汽蚀裕量能力，并产生足够的压头（扬程）以防在离心叶轮内产生汽蚀；而离心叶轮则提供了大部分的扬程增量。产生在超汽蚀叶片上的空穴在它破灭之前扩及到下游约达一到两个叶片弦长；在液体进入离心轮之前，空穴已很好破灭。由于叶片角度的关系，此两个叶轮之间的轴向距离很短。但是，超汽蚀泵在本质上是一种低扬程叶轮，所以如果需要较高的扬程时，就必须附加一级离心泵（参看：《水泵技术》76.1.P67页）。

3、同方向预旋可使轴流泵的扬程增加，效率提高。如图1所示。（参看：《水泵技术》82.3.P5页）。

实用新型目的：

钟进直出轴流式水泵虽能明显增加效率和扬程，但涡壳引水室体积庞大，压力损失大，难于随意安装；诱导轮虽然其抗汽蚀性能好，但受主动轮限制抗汽蚀性能不能进一步发挥和提高；超汽蚀轮也是受主动轮限制抗汽蚀性能不能进一步提高。为了克服上述虽能给予叶轮进口一个预旋，但本身性能不能进一步发挥的矛盾，特提供本被动叶轮与泵、通气机、水轮机、螺旋桨联合抗汽蚀节能装置，它能增加效率、扬程和抗汽蚀性能。

发明的内容：

1、附图的简要说明：

1）如图1：钟进直出的试验图。其中，（1）钟进直出；（2）肘进直出。

2）如图2：被动叶轮与水泵联合抗汽蚀节能装置图。其中，（1）被动叶轮；（2）管子；（3）泵；（4）被动叶轮的轴毂；（5）翼型支撑。

3）如图3：被动叶轮与泵联合装置匹配特性图。其中，（1）被动叶轮；（2）管子；（3）泵。

2、发明的详细内容：

（1）基本原理：参见图2。

被动叶轮（1）置於泵的转轮（3）的前面，被动叶轮（1）的轴通过轴承与轴毂（4）联结在一起，轴毂（4）通过支撑件（5）好与一定几何形状的管子（2）内壁固结在一起，组成被动叶轮（1）与泵（3）置於管子（2）中的联合抗汽蚀节能装置。

被动叶轮（1）的叶背与泵的转轮（3）的叶背同向而置。被动叶轮（1）的β_i、α_A、α_T等一定时，在泵（3）的进速V_A作用下，按照 (V_A)/(2πrn) ＝tgβ_i. (1-a_T)/(1+a_A) 以转速n₁作旋转运动。由u_A1＝2α_A1V_A可求得被动叶轮（1）的轴向诱导速度u_A1。转轮（3）在主机作用下以转速n₂旋转，由u_A2＝2α_A2V_A可求得主动轮（3）的轴向诱导速度u_A2。因此，联合节能装置中泵的转轮（3）的轴向诱导速度为u_A＝u_A1＋u_A2。故泵（3）的总扬程为：

H＝ (P)/(γ) ＝ (A₁)/(g) （V_A＋ (u_A1)/2 ）u_A＝ (A₁)/(g) （V_A＋V_A＋ (u_A1)/2 ）（u_A1＋u_A2）

泵（3）的效率改变为：