[发明专利]具有自适应泵级的离心泵

说明书

具有自适应泵级的离心泵包括叶轮，该叶轮被配置成提供动能以使流体流动通过所述泵。叶轮具有多个几何尺寸。泵包括连接到叶轮的扩压器，该扩压器被配置成将由叶轮提供的动能转换成静压能以使流体通过泵。泵包括附接到叶轮的自适应材料，该自适应材料被配置成在泵的操作期间修改几何尺寸以改变通过泵的流体流。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月21日提交的题为“CENTRIFUGAL PUMP WITH ADAPTIVESTAGES”的美国专利申请No.62/437,249和2017年7月10日提交的题为“CENTRIFUGAL PUMPWITH ADAPTIVE PUMP STAGES”的美国专利申请No.15/645,839的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及诸如离心泵的泵。

背景技术

离心泵通过将旋转动能转换成流体动力能来增加被输送的流体的压力。能量由外部发动机或电动机提供。

离心泵因其物理尺寸而有效地用于例如船舶、井筒或市政供水系统等占地面积有限的场所。

发明内容

本公开描述了具有自适应泵级的离心泵。

本公开描述的主题的示例性实施方式是具有下列特征的泵。叶轮提供动能以使流体流动通过泵。叶轮具有多个几何尺寸。扩压器连接到叶轮。扩压器将叶轮提供的动能转换成静压能以使流体流动通过泵。自适应材料附接到叶轮。自适应材料能够在泵的操作期间修改所述多个几何尺寸的几何尺寸以改变通过泵的流体流。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。几何尺寸包括叶轮外径和叶轮叶片后缘角。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。叶轮包括具有叶轮叶片后缘角的叶轮叶片。自适应材料被配置成在泵的操作期间增加或减小叶轮叶片后缘角。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。叶轮叶片的前缘或后缘由自适应材料制成。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。叶轮叶片的后部区域由自适应材料制成。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。自适应材料包括被配置为响应于外部刺激而改变的性能，所述外部刺激包括应力、温度、湿度、pH、电场或磁场中的至少一个。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。自适应材料包括被配置成响应于外部刺激而修改几何尺寸的压电材料、磁致伸缩材料或形状记忆材料。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。电荷源连接到叶轮。电荷源提供电荷来修改几何尺寸。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。磁场源连接到叶轮。磁场源提供磁场来修改几何尺寸。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。在泵的操作期间泵状态包括在泵的操作期间的泵温度，自适应材料在所述泵状态下修改几何尺寸。

可以单独地或组合地与示例性实施方式组合的示例性实施方式的方面包括下列内容。自适应材料包括pH敏感性聚合物、温敏聚合物、磁流变流体、电活性聚合物或热电材料中的至少一种。