一种实现叶片泵回流漩涡空化测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种实现叶片泵回流漩涡空化测试装置及方法，用于测试叶片泵运行在小流量工况其回流漩涡空化的性能及其动态特性。所述装置中将叶片泵固定在工作台上，在距离叶轮进口1*D

A device and method for measuring the cavitation of return vortex in vane pump

【技术实现步骤摘要】
一种实现叶片泵回流漩涡空化测试装置及方法
本专利技术属于流体力学
，本专利技术涉及一种离心泵空化的实验测试方法，特别是一种实现叶片泵回流漩涡空化测试装置及方法。
技术介绍
离心泵可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体颗粒的浆体,广泛应用于航空航天，石油、化工、水利等重要的国民经济领域，具有结构简单、性能可靠和维修方便等优点。泵在偏离设计工况下运行时，特别是小流量工况运行时，离心泵进口容易产生回流，回流漩涡中心的压力极低，在液态水流中产生蒸汽气泡和突然破裂的现象,并容易在吸水管路中出现低压区，而低压区会导致空化产生，严重时会有诱发离心泵及其管路系统发生低频压力脉动，产生强烈机械振动，消耗能量，降低泵的运行可靠性和工作性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测试回流漩涡空化装置及方法，通过观测泵内部空化时空泡变化的动态特性，结合空化现象的空泡发展状况、脉动信号及其轴向或径向特征，更加简便地判断出叶片泵在运行的时候，是否发生了回流漩涡空化。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现叶片泵回流漩涡空化测试装置，其特征在于，包括一个水箱(1)、叶片泵(2)、一个实现泵进口流场再现的可视化测试系统(3)、一个压力脉动信号采集系统(4)和一个信号处理装置(5)组成；/n所述可视化测试系统(3)由透明有机玻璃进口管(7)、一个高速摄影机(8)和一个数码相机(9)组成，透明有机玻璃进口管(7)用于连接叶片泵(2)和水箱(1)，高速摄影机(8)和数码相机(9)分别安装在透明有机玻璃进口管(7)进口段的正面和侧面；叶片泵(2)的出口通过管道与水箱(1)相连构成回路，叶片泵(2)的出口与水箱(1)的管道上设有流量计(16)、阀门(17)；所述水箱(1)还与真空泵(19)相连，...

【技术特征摘要】
1.一种实现叶片泵回流漩涡空化测试装置，其特征在于，包括一个水箱(1)、叶片泵(2)、一个实现泵进口流场再现的可视化测试系统(3)、一个压力脉动信号采集系统(4)和一个信号处理装置(5)组成；
所述可视化测试系统(3)由透明有机玻璃进口管(7)、一个高速摄影机(8)和一个数码相机(9)组成，透明有机玻璃进口管(7)用于连接叶片泵(2)和水箱(1)，高速摄影机(8)和数码相机(9)分别安装在透明有机玻璃进口管(7)进口段的正面和侧面；叶片泵(2)的出口通过管道与水箱(1)相连构成回路，叶片泵(2)的出口与水箱(1)的管道上设有流量计(16)、阀门(17)；所述水箱(1)还与真空泵(19)相连，真空泵(19)与水箱(1)之间的管道上还设有排气阀(18)；
所述的压力脉动信号采集系统(4)包括装在叶片泵(2)的泵进口、泵出口和沿着叶片泵(2)蜗壳流道的圆周方向安装的多个压力脉动传感器(10、11、12)；所述的泵进口的压力脉动传感器(10)、泵出口压力脉动传感器(11)分别安装在距离叶轮进口1*Ds处的透明有机玻璃进口管(7)的正上方和距离出口管2*Ds处；
所述信号处理装置(5)由第一采集卡(20)、第二采集卡(21)、一块分压板(22)、电源箱(23)和装有信号采集和数据处理软件的计算机(24)组成，所述的第一采集卡(20)与泵进口压力传感器(10)、出口压力传感器(11)连接，所述的第二采集卡(21)与多个压力脉动传感器(12)连接，且第一采集卡(20)、第二采集卡(21)均连接至装有信号采集和数据处理软件的计算机(24)上，第一采集卡(20)、第二采集卡(21)通过分压板(22)与电源箱(23)相连。


2.根据权利要求1所述的实现叶片泵回流漩涡空化测试装置，其特征在于：多个压力脉动传感器(12)在叶片泵内部的周向均匀的分布。


3.根据权利要求1所述的实现叶片泵回流漩涡空化测试装置，其特征在于：所述压力脉动传感器(12)的数量为8个。


4.权利要求1所述的实现叶片泵回流漩涡空化测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
1).完成所述回流漩涡空化测试装置安装；
2).开启电源，启动叶片泵，并使叶片泵转速达到所需测试转速；启动计算机，开机前进行传感器偏移采集；
3).通过调节泵出口管路中的阀门(17)，设定进行泵空化性能测试的流量值为小流量工况；在每一个流量工况测试中，通过不断调节出口管路中的阀门(17)，以便保持整个回流漩涡空化实验中流量值恒定；
4).通过启动真空泵来调节水箱进口压力以改变叶片泵的进口压力，使真空泵内部不发生空化；采集此时叶片泵内部空泡发生时对应的空泡流场分布及其压力脉动信息，此时作为检测叶片泵内部未发生空化的状态；
5).通过真空泵逐步对叶片泵的泵进口压力进行降压，设定叶片泵的进口压力，从而使其内部逐步发生回流漩涡空化；
6).在进口压力恒定或空化系数恒定的条件下，实时获取叶片泵发生空化时压力脉动传感器、高速摄影相机、数码相机同步采集的叶片泵空化测试信息，进行以下数据处理：
a).计算叶片泵空化性能数据：
通过逐步减小离心泵的进口压力p1，从而减小有效汽蚀余量NPSHA直至发生空化；空化...

【专利技术属性】
技术研发人员：付燕霞，谢江锋，沈阳，袁建平，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32