一种非均匀叶片式导流装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水利工程领域，特别是指一种非均匀叶片式导流装置。
【背景技术】
[0002] 随着轴流泵机组在南水北调等水利工程中的大量应用，其安全稳定性受到普遍关 注。由于水流在进水池后方形成了死水区，形成了较大的旋涡，靠近后壁处的吸入口水流流 动复杂，且进水池内的旋涡是影响水泵装置稳定运行的重要因素。此外，旋涡会引起空气 的吸入，影响水泵效率和稳定运行、加剧水流脉动、诱发空化空蚀且会影响水泵的性能和寿 命；另外，由于水泵叶轮的高速旋转，旋涡在叶轮进口处形成较大的压力脉动，很容易引起 机组的振动、影响泵站的安全稳定运行。
[0003] 现有技术中，为了除去水泵吸入口的旋涡，提高水泵进口流速分布均匀度，为水泵 提供良好的进水条件，通常在喇叭管下方布置导流装置，然而传统的导流装置形式并不能 将涡带分离消除，为了除涡通常在导流装置上布置一个十字形的叶片。
[0004] 然而，该叶片和叶轮由于动静干涉作用加剧泵进口处的压力脉动，从而使振动增 大，特别是当轴流泵叶片数为4个的时候，轴流泵叶片数量与导流装置叶片数相同，易引起 机组共振，而采用较多的叶片数，可以有效除去旋涡，但是会增大水力损失和制造成本。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提出一种非均匀叶片式导流装置，能够最大程度减 少池内涡流、提高叶轮进口流动均匀性且降低压力脉动。
[0006] 本发明提供一种非均匀叶片式导流装置，包括：
[0007] 锥体，固定在泵站进水池底部，
[0008] 管体，设置在所述锥体外部，并与所述锥体组成一供水流通过的导流腔；
[0009] 若干导流叶片，与所述锥体固定连接，设置在所述锥体与所述管体之间，用于减少 涡流，使水流均勾，降低涡流的振动能量，其中，相邻所述导流叶片之间的夹角相同或不同。
[0010] 可选地，所述管体具体为喇叭管，且所述喇叭管外表面呈椭圆弧型；所述锥体具体 为喇叭形锥体，且所述喇叭形锥体外表面呈椭圆弧型。
[0011] 可选地，所述喇叭管垂直方向上端为第一上端口，下端为第一下端口，以所述喇叭 管垂直中心线为y轴，以水池底部的水平线为X轴，所述喇叭管外表面的椭圆弧S2所在的 椭圆方程满足公式一：
[0012]
【主权项】
1. 一种非均匀叶片式导流装置，其特征在于，包括： 锥体，固定在累站进水池底部， 管体，设置在所述锥体外部，并与所述锥体组成一供水流通过的导流腔； 若干导流叶片，与所述锥体固定连接，设置在所述锥体与所述管体之间，用于减少祸 流，使水流均匀，降低祸流的振动能量，其中，_相邻所述导流叶片之间的夹角相同或不同。
2. 如权利要求1所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述管体具体为卿趴管， 且所述卿趴管外表面呈楠圆弧型；所述锥体具体为卿趴形锥体，且所述卿趴形锥体外表面 呈楠圆弧型。
3. 如权利要求2所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述卿趴管垂直方向上 端为第一上端口，下端为第一下端口，W所述卿趴管垂直中屯、线为y轴，W水池底部的水平 线为X轴，所述卿趴管外表面的楠圆弧S,所在的楠圆方程满足公式一：
其中，化为所述第一上端口的直径，D 1为所述第一下端口的直径，h为所述第一上端口 与所述第一下端口之间的距离，P为所述第一下端口与所述椎体底部的距离，y位于所述卿 趴管垂直中屯、线上。
4. 如权利要求3所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述锥体垂直方向上端 为第二上端口，下端为第二下端口，W所述锥体垂直中屯、线为y轴，W水池底部的水平线为 X轴，所述锥体外表面的楠圆弧Si所在的楠圆方程满足公式二：
其中，d为所述第二上端口直径，D。为所述第二下端口直径，H为所述第二上端口与所 述第二下端口之间的距离，所述锥体的垂直中屯、线与所述卿趴管垂直中屯、线重合。
5. 如权利要求4所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述第一上端口与所述 第二上端口处于同一水平面。
6. 如权利要求5所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，若干所述导流叶片为4 个，分为第一导流叶片、第二导流叶片、第=导流叶片和第四导流叶片，每个所述导流叶片 形状相同，分别包括；上壁、下壁W及连接所述上壁、下壁的内壁和外壁，所述上壁与所述锥 体的顶面平齐，所述下壁垂直于底面，所述内壁与所述锥体的外壁切合，所述外壁与所述卿 趴管的内壁切合。
7. 如权利要求6所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述第一导流叶片和第 =导流叶片布置在沿着进水池中屯、线处，所述第=导流叶片布置在来流方向，所述第一导 流叶片、所述第二导流叶片、所述第四导流叶片布置在池后壁的祸流处。
8. 如权利要求6所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述第一导流叶片与所 述第四导流叶片之间的夹角为&1，所述第一导流叶片与所述第二导流叶片之间的夹角为 所述第S导流叶片与第四导流叶片的夹角为43,所述第二导流叶片与所述第四导流叶 片的夹角为<1>4。
9. 如权利要求7所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述第一导流叶片、所述 第二导流叶片、所述第S导流叶片和所述第四导流叶片之间的夹角关系为4 2, 43 =<1>4。
10. 如权利要求9所述的非均匀叶片式导流装置，其特征在于，所述4 1、42、和4 4 满足公式=:
4)3= 4) 4= 180° -4) 1 其中，T为管体到水池后壁的距离，B为水池的宽度。
【专利摘要】本发明提出了一种非均匀叶片式导流装置，能够最大程度地减少池内涡流、提高叶轮进口流动均匀性并且可以有效的降低压力脉动。所述装置包括：管体，用于与水泵连接；锥体，设置在管体内，并与管体组成一供水流通过的导流腔；若干导流叶片，用于减少涡流，使得水流均匀，降低涡流的振动能量，设置在锥体与管体之间，且相邻导流叶片之间的夹角相同或不同。本发明提出的非均匀叶片式导流装置可以减少涡流，避免相同成分动静干涉频率叠加而引起谐振峰值，降低了叶轮的压力脉动，提高水泵的安全稳定性。
【IPC分类】F04D29-54, F04D29-66
【公开号】CN104595244
【申请号】CN201410841794
【发明人】王福军, 周佩剑
【申请人】中国农业大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月30日