[发明专利]水轮机或水泵的导叶

说明书

一种用于水轮机或水泵的导叶，该导叶包括由压力表面、相反的吸力表面、前缘和间隔开的后缘限定的叶片、第一耳轴、第二耳轴、进气孔口、空气通道和至少一个出气孔口，其中叶片的吸力侧表面沿着通过点P1和点P2的横截面的轮廓是凹形的，点P1位于后缘的吸力侧表面上，在该处设有出气孔口，点P2与点P1的间距小于导叶长度D的10％，点P2位于点P1的上游，在垂直于从点P1开始的后缘的线上。

技术领域

本发明总体涉及水力发电涡轮机或水泵装置。

背景技术

在现有技术中已知的是，通过引入空气可减少水力机械中的气穴现象的破坏性影响。例如，W.R.Garnett的美国专利2,803,428公开了一种带有导叶的水力机械，其中空气通过导叶引入到转轮前面的流体通道中。引入空气的另一个积极效果是减少振动和噪音，这种振动和噪音在低流量时尤其容易出现。

发明内容

本发明的目的是在给定空气输入源的条件下使通过导叶引入的空气量增加到超过通过现有技术的导叶能实现的空气量。

本发明提供了一种水轮机或水泵的导叶，该导叶能够引入大量空气。

在一些实施例中，本发明甚至可使用处于大气压力的空气输入源工作，从而避免了空气压缩机的开支。

此问题是通过如权利要求1所述的导叶解决的。在从属权利要求中公开了本发明的其它有利实施例。

本发明人认识到，通过改变导叶后缘附近的几何形状以在后缘表面上产生局部压降能够解决该问题。

附图说明

在下文中将结合附图说明本发明：

图1是包括本发明的导叶的水力机械的一个横截面图；

图2是包括本发明的导叶的水力机械的一个横截面图；

图3是本发明的第一实施例的导叶叶片的横截面图；

图4是本发明的第二实施例的导叶叶片的横截面图；

图5是本发明的第三实施例的导叶叶片的横截面图。

具体实施方式

图1示意性地示出了一种水力机械的横截面图。该水力机械包括导叶。图1示出了其中的两个导叶，这些导叶以附图标记1表示。每个导叶1包括叶片2、第一耳轴3和第二耳轴4。叶片2包括前缘5和后缘6。图1右侧的导叶1包括空气通道7、进气孔口8和两个出气孔口，每个出气孔口标作9。进气孔口8位于第一耳轴3上，出气孔口位于导叶叶片2的后缘6上。前缘5与后缘6之间的距离称为导叶长度(L)。

在该水力机械的操作期间，空气进入进气孔口8，流经空气通道7，通过出气孔口9，并由此进入水力机械的工作流体。

图2示意性地示出了一种水力机械的横截面图。与图1的唯一区别是进气孔口8位于第二耳轴4上。

在图1和图2中，出气孔口9之中的一个位于导叶叶片2的上端区域中，即，在与第一耳轴3相邻的导叶叶片2的区域中。在此区域中进气有利于减轻振动和噪音，这种振动和噪音主要是由始于转轮冠部10附近的涡流引起的。另一个出气孔口9位于导叶叶片2的下端区域中，即，在与第二耳轴4相邻的导叶叶片2的区域中。在此区域中进气有利于减轻气穴现象。当然，出气孔口9的数量和位置不限于图1和图2的实施例中所示的数量。当然，本发明也可仅使用一个出气孔口9工作。

图1和图2示出了具有竖直旋转轴线的水力机械。因此，导叶也是竖直取向的。当然，本发明不限于用于具有竖直旋转轴线的水力机械的导叶。