[实用新型]一种叶轮旋涡流态及其空化性能的测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测试装置，特别涉及叶轮旋涡流态的测试装置。

背景技术

水力机械中，叶轮是做功元件，是把能量传给液体的具有叶片的旋转体，可用于泵、搅拌机、螺旋桨等设备中。流体机械运行时，流体内部流场运动较为复杂，存在层流、转捩流动和湍流，同时可能存在空化等现象。流体内部可以是单相也可以是多相的(气固、气液、液固两相流或气固液三相流),还伴有回流及二次流现象，因此叶轮内流体的流动极为复杂。

目前进行泵等流体机械的外特性、内流场等的水力性能试验时，常需要在有电机、水箱、进水管路、出水管路、流量计、阀、试验叶轮装置等组成的试验台上完成。测试试验台占地面积大、设备成本高、结构复杂，使用难度大。对于中小型企事业单位，一般需要到有相关试验台装置的单位进行试验，设备搭建难度大、时间周期长、成本高。

对于水力机械，叶轮是流体机械中的关键部件，在水力机械设备的设计与开发初期，研究叶轮形状与做功能力极为重要。因此，设计与开发一种用于测试叶轮在不同转速、直径、叶片数等设计变量下叶轮的做功能力、旋涡流态、空化形态，具有极其重要意义。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，申请人进行研究及改进，提供一种叶轮旋涡流态及其空化性能的测试装置，具有结构简单、所占空间小、使用方便、成本低的特点。

为了解决上述问题，本实用新型采用如下方案：

一种叶轮旋涡流态及其空化性能的测试装置，包括计算机、L型支撑台架、位于L型支撑台架的转角内侧的测试水桶，所述L型支撑台架上安装有激光发生器及图像采集装置，所述图像采集装置连接所述计算机；所述测试水桶包括上层的透明有机玻璃储水腔、下层的金属安装腔，所述储水腔中安装有叶轮，所述叶轮由安装腔中的电机驱动。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型的结构简单，使用方便；通过分析可以得到不同叶轮产生的旋涡、空化的能力和流场信息，便于对叶轮的性能了解和分析；本实用新型还可用于对各种轴流叶轮等水力模型进行湍流模型、流场分析等的实验验证。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图。

图2为图1的另一方向视图。

图3为本实用新型俯视图。

图中：1、计算机；2、L型支撑台架；3、测试水桶；31、透明有机玻璃储水腔；32、金属安装腔；4、图像采集装置；5、激光发生器；6、叶轮；7、电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如图1至图3所示，本实施例的叶轮旋涡流态及其空化性能的测试装置，包括计算机1、L型支撑台架2、位于L型支撑台架2的转角内侧的测试水桶3，L型支撑台架2上安装有图像采集装置4及激光发生器5，图像采集装置4和激光发生器5连接计算机1；测试水桶3包括上层的储水腔31、下层的安装腔32，储水腔31中安装有叶轮6，叶轮6由安装腔32中的电机7驱动。储水腔31由透明玻璃制成，安装腔32由金属材质制成。

使用时，通过电机7带动叶轮6，叶轮6在水柱(储水腔31)中旋转过程中产生旋涡和气泡，通过粒子图像测速技术(PIV)，实现不同叶轮形状、不同叶轮转速下的旋涡流态和空化分析。本实验装置及方法结构简单，使用方便。通过分析可以得到不同叶轮产生的涡、空化的能力和流场信息，便于对叶轮的性能了解和分析。该套装置还可用于对各种轴流叶轮等水力模型进行湍流模型、流场分析等的实验验证。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。