一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵的制作方法

本发明涉及一种泵，具体涉及一种轴流式叶片泵。

背景技术：

叶片泵广泛应用于农田灌溉、抗旱排涝、生态环境改善及调水工程等领域，现有的低扬程轴流式叶片泵，在偏离最优工况点后效率和空化性能下降较多，尤其是空化性能的恶化导致使用、维修成本增加以及寿命缩短。为避免叶片负压面最低压力引起空化，通常是降低水泵的安装高程、增加泵站的工程投资，但尚不能有效控制叶片前端部的空化发生。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能够提高空化性能的带副翼的低空化系数轴流式叶片泵。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵，包括不同比转速的轴流式叶片泵的叶片1以及通过两块隔板2固定在叶片1上且翼型相同的副翼3，叶片1通过枢轴安装在轮毂4上。

进一步地，所述副翼3通过两块顺水流平行的隔板2两端将副翼3与叶片1的负压面焊接固定。

进一步地，所述叶片1与副翼3在进水端按流线对齐，副翼3的形状成扇形。

进一步地，所述隔板2头尾部成鳍状，厚度为10mm～30mm；两个隔板2之间的距离为水泵叶轮直径的2％～8％，优选为2％～3％。

进一步地，副翼3与叶片1的重叠量δ为叶片翼长L₂的35％～45％。

进一步地，叶片1与副翼3弦长线夹角α在0°～4°之间。

进一步地，隔板2高度γ为叶轮直径的5％～15％。

相对于现有技术，本发明提供的一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵，通过副翼将叶片负压面的流速均衡化，同时由副翼与叶片之间隔板形成的窄小通道，能够从叶片工作面引出一股高压水流进入负压面控制附层面、延缓在非设计工况大冲角下脱流的产生。根据数值分析和模型试验结果，合理匹配叶片和副翼的叶栅参数，能够保持带副翼的轴流式叶片泵流量、扬程及效率与无副翼的轴流式叶片泵相同，但空化系数可以明显降低15％以上，大大改善了轴流式叶片泵的空化特性。本发明适用于低扬程立式轴流式水泵，也可以适用于不同结构型式的贯流式水泵。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为本发明一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵的结构示意图；

图2为图1的局部示意图；

图3为实施例和对比例空化系数和流量测试结果示意图；

图4为实施例和对比例扬程和效率测试结果示意图。

其中的附图标记包括：1－叶片；2－隔板；3－副翼；4－轮毂。

具体实施方式

为详细描述本发明的结构，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

如附图1～2所示，一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵，包括轴流式水泵的叶片1、固定副翼的隔板2、副翼3和轮毂4，所述的副翼3与叶片1通过两块隔板2焊接固定，再将成为整体的叶片1、隔板2和副翼3由叶片1的枢轴安装在轮毂4上。主叶片1的工作方式与常规轴流式叶片泵相同，可以是全调节、半调节或不调节。

实现空化数降低的关键是合理匹配叶片和副翼的叶栅参数，包括叶片与副翼的重叠量δ、叶片与副翼弦长线夹角α和隔板高度γ。

以下就结合具体实施例做详细介绍。

实施例1

一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵，其比转速为1250，水泵直径300mm，叶片1的翼长L₂＝200mm，节距t₂＝200mm，副翼3的长度为主叶片的一半，即100mm，主叶片叶栅稠密度根据双列叶栅绕流理论，分别取δ＝75mm、α＝0°，隔板3的高度γ＝20mm。

实施例2

一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵，其比转速为1250，水泵直径300mm，叶片1的翼长L₂＝200mm，节距t₂＝200mm，副翼3的长度为主叶片的一半，即100mm，主叶片叶栅稠密度根据双列叶栅绕流理论，分别取δ＝75mm、α＝0°，隔板3的高度γ＝30mm。

对比例1

一种轴流式叶片泵，其比转速为1250，水泵直径300mm，叶片1的翼长L₂＝200mm，节距t₂＝200mm，该轴流式叶片泵无副翼。

将实施例1～2和对比例做测试，测试结果如图3～4所示，图3中，α^*表示无副翼时水泵的最佳效率点空化系数，Q^*表示无副翼时水泵的最佳效率点的流量。图4中，H^*表示无副翼时水泵最优效率点的扬程，η^*表示无副翼时水泵最优效率点的效率。从测试结果来看，在叶片不同安放角下，实施例1～2均具有较小的空化系数，实施例2的效率与无副翼水泵叶轮保持相等，且空化系数降低15％以上。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的一种带副翼的低空化系数轴流式叶片泵，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。