[发明专利]一种双吸式吸入管非均匀来流主动控制的轴流泵

说明书

本发明提供了一种双吸式吸入管非均匀来流主动控制的轴流泵，包括泵体、叶轮和导叶，所述泵体入口安装双吸式弯管，所述双吸式弯管包括两个进口和一个出口，两个所述进口按照出口中心对称分布；所述出口与所述泵体入口连接；所述进口内壁分布适流叶片。所述适流叶片包括上适流叶片和可调节流叶片装置，所述双吸式弯管进口的内壁上侧沿径向等距分布若干上适流叶片，所述双吸式弯管进口的内壁下侧设有可调节流叶片装置，用于改变进入所述进口流体的轴向速度、径向速度和绝对入流角度。本发明利用弯管内设置的非均匀来流主动控制装置，使得轴流泵入口的轴向速度、径向速度和绝对入流角度产生畸变，调整了非均匀来流，从而提高了轴流泵泵性能。

技术领域

本发明涉及流体机械工程领域，特别涉及一种双吸式吸入管非均匀来流主动控制的轴流泵。

背景技术

目前，在实际工程应用中，各种类型的泵都可能存在非均匀的入口速度分布，该速度分布会对泵的性能产生一定程度的影响，这方面已经有较多的相关研究。王福军等研究了弯肘形进水流道和轴流泵的耦合特性，发现泵入口断面上的流速分布并不均匀，指出进水流道和泵的耦合作用明显，二者耦合引起的泵内部流动机理有必要进行深入研究。施卫东等通过数值计算，对比分析了不同入口速度分布对轴流泵外特性、径向荷载以及典型位置压力脉动的影响，认为不同的入流条件对轴流泵的扬程、效率、径向力以及压力脉动特性具有不同程度的影响。Allen等发现进水流道会使泵入口产生速度畸变，进而会产生预旋、局部的流动分离和空化。Guo等对船用推进泵开展了研究，考察了入流畸变下的流量分布、速度分布，并分析了引起入流畸变的原因。

综上所述，进口为非均匀来流情况下的进水流道会使轴流泵入口速度畸变，进而会产生预旋、局部的流动分离和空化等问题，同时也导致轴流泵的扬程、扭矩有所降低，从而影响轴流泵的性能。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种双吸式吸入管非均匀来流主动控制的轴流泵，其在轴流泵的入口处设置双吸式前置弯管，利用弯管内设置的非均匀来流主动控制装置，使得轴流泵入口的轴向速度、径向速度和绝对入流角度产生畸变，调整了非均匀来流，从而提高了轴流泵泵性能。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种双吸式吸入管非均匀来流主动控制的轴流泵，包括泵体、叶轮和导叶，所述泵体入口安装双吸式弯管，所述双吸式弯管包括两个进口和一个出口，两个所述进口按照出口中心对称分布；所述出口与所述泵体入口连接；所述进口内壁分布适流叶片，用于改变进入所述进口流体的轴向速度、径向速度和绝对入流角度。

进一步，所述适流叶片包括上适流叶片和可调节流叶片装置，所述双吸式弯管进口的内壁上侧沿径向等距分布若干上适流叶片，所述双吸式弯管进口的内壁下侧设有可调节流叶片装置，用于改变进入所述进口流体的轴向速度、径向速度和绝对入流角度。

进一步，所述可调节流叶片装置包括下适流叶片、调整叶片、前限位销和后限位销；所述双吸式弯管进口的内壁下侧中心位置对称设有下适流叶片，对称布置的所述下适流叶片之间安装可摆动的调整叶片；所述前限位销和后限位销用于限定调整叶片的摆动大小。

进一步，所述调整叶片安装在转动销轴上，所述转动销轴两端安装在对称布置的所述下适流叶片之间。

进一步，所述前限位销和后限位销分别可拆卸安装在下适流叶片上，所述前限位销和后限位销限定所述调整叶片的摆动不超过10°。

进一步，所述双吸式弯管的内壁设有导流锥，且导流锥位于两个所述进口的交汇处，用于将两个所述进口流体导向所述双吸式弯管的出口。

进一步，所述导流锥高度为所述双吸式弯管公称直径的0.7～0.8倍。

进一步，所述叶轮叶片数为n，所述上适流叶片的叶片数为n+1。

本发明的有益效果在于：