[发明专利]一种用于避免离心泵失速的叶片

说明书

本发明公开的一种用于避免离心泵失速的叶片，包括叶片本体，叶片本体吸力面上开设有凹槽，凹槽内设置有射流器，射流器包括压电陶瓷元件，压电陶瓷元件一表面与凹槽接触，压电陶瓷元件另一表面上连接有振动金属片，振动金属片两端连接有分流隔板，分流隔板与振动金属片形成腔体，分流隔板上开设有喷口。采用压电陶瓷元件，利用其对电信号反应快、分辨率高、推力大且体积小等特点，能根据需要快速、准确控制流道内流体的流动状态。

技术领域

本发明属于离心泵技术领域，涉及一种用于避免离心泵失速的叶片。

背景技术

离心泵在小流量工况下运行时会发生失速，失速团使流道的通流能力减弱，严重时甚至会造成流道堵塞，加剧了叶轮-蜗壳之间的动静干涉作用，从而引起振动和水力噪声，严重影响泵系统的可靠性和稳定性。现有的控制失速方式为被动式控制，改变了原有叶片的结构，使原有叶片的强度降低，一部分改型虽然延迟了小流量下失速涡的形成，但却降低了在设计工况下运行时的外特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于避免离心泵失速的叶片，能避免离心泵在小流量工况下运行时出现失速现象。

本发明所采用的技术方案是，一种用于避免离心泵失速的叶片，包括叶片本体，叶片本体吸力面上开设有凹槽，凹槽内设置有射流器，射流器包括压电陶瓷元件，压电陶瓷元件一表面与凹槽接触，压电陶瓷元件另一表面上连接有振动金属片，振动金属片两端连接有分流隔板，分流隔板与振动金属片形成腔体，分流隔板上开设有喷口；喷口至叶片本体靠近叶轮中心一端的距离为叶片弦长的10％～30％；射流器两次喷射间隔时间小于Vt，其中Vt为一个失速团经过角度Vθ所需要的时间，在叶轮每个流道进口处沿周向方向均匀布置6个监视点，Vθ为任意两个相邻的监视点之间的夹角。

分流隔板包括两个互相平行的第一连接杆，每个第一连接杆一端与振动金属片连接，第一连接杆另一端连接有第二连接杆，喷口位于第二连接杆上。

第二连接杆上表面与叶片本体表面位于同一水平面。

压电陶瓷元件的形状为圆形、方形或者环形。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的叶片，采用压电陶瓷元件，利用其对电信号反应快、分辨率高、推力大且体积小等特点，能根据需要快速、准确控制流道内流体的流动状态；

(2)本发明的叶片，通过射流器实现流道内流体的零净质量流量，无需借助流体输送管道和其他机械部件；通过改变压电陶瓷元件电压控制振动金属片的振幅，从而进一步调节射流速度；

(3)本发明的叶片，在小流量工况下，通过射流器向边界层注入高速流体，濒临分离的边界层能从高速流体中获得的额外能量重新激活边界层，延迟边界层分离，从而阻止失速涡的传播，并且在正常工况下对外特性以及空化和压力脉动特性无影响；

(4)本发明的叶片，结构简单，操作方便，成本低，无需改变叶片的形状。

附图说明

图1是本发明一种用于避免离心泵失速的叶片的结构示意图；

图2是本发明一种用于避免离心泵失速的叶片内射流器的结构示意图。

图中，1.叶片，2.压电陶瓷元件，3.振动金属片，4.分流隔板，5.喷口，6.腔体，7.第一连接杆，8.第二连接杆，9.凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。