[发明专利]一种新型进口畸变流场轴流泵实验装置

说明书

一种新型进口畸变流场轴流泵实验装置，属于流体机械设备技术领域，由进水管、弯管、出水管、叶轮、电机轴和稳压系统构成，结构新颖，通过在进口管的末端套环形出水管，圆环中的稳定水流是通过由水源供水，利用稳压补水泵将水压送到稳压箱中，从而形成入流畸变，根据稳压箱中的浮球液位传感器传来的箱中的水位信号，补水电磁阀和流量计依次连接在补水泵之后，起到调节和检测流量的作用，本发明通过可实现的实验方式来模拟测试，节约了大量的人力物力财力，使得实验成本较低，不仅可以测量出畸变进流对泵的性能的影响，还可通过改变圆环内进口流量，分析不同流量下的扰动，对泵性能的影响，误差小，精度高；为轴流泵实际运行情况提供了依据。

技术领域

本发明属于流体机械设备技术领域，涉及一种轴流泵实验装置，具体的说是涉及一种新型进口畸变流场轴流泵实验装置。

背景技术

轴流泵是大流量低扬程泵站的核心部位，其性能的好坏直接决定了泵站的安全与高效运行，在城市防洪排涝、喷水推进、农业排水灌溉、工业、水处理、水环境、心脏血泵以及核电循环管路系统中得到了广泛应用，随着国民经济的发展扮演者越来越重要的角色。

现有叶片泵以叶栅理论为基础，以均匀轴向来流为前提进行设计，但这与工程实际并不符合。真实工况中，受限于空间要求、结构要求设置等因素，泵的来流条件一般都是非均匀的，泵的入流畸变产生的主要原因在于入流处流场的不均匀。来流的畸变性使得泵的入口流场重新分布，进而对泵的外特性、水动力特性和水利荷载等产生影响。然而，入流畸变中复杂结构与流体流动的形性协同理论研究至今没有突破性进展。另外形状的复杂性导致对泵流场实验测量存在困难。

发明内容

本发明的目的是针对目前轴流泵真实工况中，来流不均匀产生入流畸变，使得泵的入口流场重新分布，影响了泵的外特性、水动力特性和水利荷载等不足，提出一种新型进口畸变流场轴流泵实验装置，通过该装置不仅可以测量出畸变进流对泵的性能的影响，还可通过改变圆环内进口流量，分析不同流量下的扰动，对泵性能的影响，误差小，精度高，可为轴流泵实际运行情况提供依据。

本发明的技术方案是：一种新型进口畸变流场轴流泵实验装置，包括进水管、60°弯管、出水管、叶轮以及与叶轮连接的电机轴；其特征在于：所述进水管与60°弯管之间设有稳压系统，所述稳压系统由稳压箱、环形进水管、流量计、补水电磁阀和补水泵连接组成；所述稳压箱固定套置在所述进水管的外壁上，所述补水泵、补水电磁阀和流量计依次连接在所述稳压箱的一侧面上，水源通过稳压补水泵泵输入至稳压箱中，所述稳压箱顶部设有通气孔和连接法兰，所述稳压箱底部设有放水孔，所述稳压箱内设有浮球液位器，所述浮球液位器上端与所述连接法兰连接，所述环形进水管的一端连接设置在所述稳压箱的另一侧面上，所述环形进水管的另一端与所述进水管内部连接相通。

所述环形进水管是厚度为4mm的圆环，环形进水管的出水口连接至叶轮前端的主流中，从而形成畸变进流。

所述稳压箱是套在进水管上的矩形水箱，稳压箱与环形进水管采用焊接连接，以确保交界面不漏水。

所述浮球液位器由液位传感器、电流转换器、浮球和连接管组成，连接管内设有接线兹簧，浮球套置在连接管上，浮球内设置环形磁铁，通过磁铁的来控制兹簧的导通或断开。

所述浮球的数量为2个，分别代表可控制的最高水位和最低水位，当液面低于设置的最低水位时，兹簧导通连接补水泵，实现继续补水功能，提高稳压箱内的液面高度；断开后补水泵停止运行，补水暂停，浮球与液位同步变化，通过控制干簧管吸合断开。