[发明专利]一种用于粒子图像测速的轴流泵及其粒子图像测速的方法

权利要求书

1.一种用于粒子图像测速的轴流泵，其特征在于，包括叶轮、导叶轮、透明有机玻璃筒（2）、泵轴（11）、流线型肋板（7）和弯管段（10）；所述叶轮与所述泵轴（11）固定连接，随泵轴一起旋转；所述透明有机玻璃筒（2）与所述弯管段（10）之间连接有法兰（8）；所述叶轮、所述导叶轮均在所述透明有机玻璃筒（2）的内部；所述流线型肋板（7）的一端与所述导叶轮上的导叶轮轮毂（6）固定连接，所述流线型肋板（7）另一端与所述法兰（8）固定连接；所述导叶轮的导叶轮轮毂（6）内设有轴承（18），实现与所述泵轴（11）的滚动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于粒子图像测速的轴流泵，其特征在于，所述透明有机玻璃筒（2）的断面形状采用外方内圆形，所述透明有机玻璃筒（2）的有机玻璃折射率接近于水。

3.根据权利要求1所述的一种用于粒子图像测速的轴流泵，其特征在于，所述流线型肋板（7）的断面形状是一种流线型翼形，与从所述导叶流出的水流方向基本一致。

4.根据权利要求1所述的一种用于粒子图像测速的轴流泵，其特征在于，所述叶轮的叶轮轮毂（4）与所述泵轴（11）的轴肩之间连接有轴套（16）。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于粒子图像测速的轴流泵，其特征在于，所述泵轴（11）的轴端端面设有螺钉（15），所述螺钉（15）将导水锥固定连接在所述叶轮的叶轮轮毂（4）前部，并且用来锁定叶轮轮毂（4）的轴向位置。

6.根据权利要求1所述的一种用于粒子图像测速的轴流泵，其特征在于，所述叶轮的叶轮叶片（3）的外缘与所述透明有机玻璃筒（2）的径向间隙为0.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种用于粒子图像测速的轴流泵，其特征在于，所述透明方形有机玻璃筒（2）与所述导叶轮的导叶轮叶片（5）在装配时采用间隙配合，间隙值控制在0.1mm到0.5mm之间，待安装完毕后，使用玻璃胶密封该间隙。

8.一种利用权利要求1所述的粒子图像测速轴流泵的粒子图像测速的方法，包含以下步骤：

A 激光片光源（22）通过透明方形有机玻璃筒（2）表面垂直入射到流场待测区域，即叶轮叶片（3）及导叶轮叶片（5）的流场区域中；

B 设置PIV测量用的1号相机和2号相机，使其与片光源互成45度方向并保持1号相机和2号相机的夹角为90度,对准流场待测区域后利用示踪粒子在激光区域的曝光作用，记录下两次脉冲激光粒子曝光时的图像，形成两幅粒子分布图片；

C 根据示踪粒子在两幅照片上的位移差和时间差求得流场空间速度方向和大小。