【技术实现步骤摘要】
一种模拟空化涡带形态的实验装置
[0001]本专利技术属于模拟涡带形态
，具体涉及一种模拟空化涡带形态的实验装置。
技术介绍
[0002]当水轮机运行在部分载荷工况时，会在转轮出口处形成不同形态的空化涡带。属于空化两相流动。当在水轮机尾水管处出现涡带时，会由于涡带的高速旋转而产生低频压力脉动，从而对机组的稳定性产生影响。这种现象常发生在水轮机尾水管处以及其他水力机械中。由于产生了水的两相流动，所以该处会产生严重的物质和能量交换，故具有极强的不稳定性，涡带行为也很难以预测。为了准确捕捉涡带的形态变化以及运行机理，各种类型的实验模型应运而生，旋拧发生装置即为其中一种。这种实验装置可以在轴向方向上产生空化和旋拧两种现象。水流在经过固定轮和活动叶轮的诱导之下能产生较强的旋涡状态，而且由于流体流过活动叶轮出口处时有较大的流速和较低的压力，产生较为强烈的空化现象。而通过调整旋拧发生器所在的流量工况和工作压力，可以实现不同涡区的空化涡的形态捕捉和流态分析。通过分析涡带的行为与影响，研究涡带附近的流动状态，对于水轮机转轮处泄水锥以及尾...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟空化涡带形态的实验装置，其特征在于，所述实验装置包括稳压水罐(1)、环路管道若干组、压力传感器(5)、温度传感器(15)、不锈钢泵(19)、调频电机(20)、气蚀罐(23)、电磁流量计(33)、真空表(40)、真空泵系统(50)、管道支撑系统若干个和旋拧流动发生装置；所述气蚀罐(23)顶部与压水罐(1)的顶部通过环路管道(45)连接，所述气蚀罐(23)与真空泵系统相连接，所述气蚀罐(23)位于压水罐(1)的一侧，所述压水罐(1)的另一侧与旋拧流动发生装置通过环路管道(3)连接，所述压水罐(1)的顶部安装真空表(40)，所述旋拧流动发生装置与水平面垂直设置，所述压力传感器(5)安装在环路管道(3)的垂直水平面的管道外侧，所述旋拧流动发生装置与不锈钢泵(19)的一侧通过环路管道(4)连接，所述调频电机(20)与不锈钢泵(19)的另一侧连接，压水罐(1)通过环路管道(32)与不锈钢泵(19)连接，所述电磁流量计(33)安装在环路管道(32)外侧，所述温度传感器(15)安装在环路管道(4)的垂直水平面的管道内侧，所述旋拧流动发生装置与环路管道(3)通过上法兰盘(52)连接，所述旋拧流动发生装置与环路管道(4)通过下法兰盘(53)连接，所述旋拧流动发生装置包括固定轮(10)、活动转轮(12)和透明渐扩管道(13)，所述上法兰盘(52)和下法兰盘(53)之间通过管道(14)连接，所述透明渐扩管道(13)位于管道(14)内部，所述透明渐扩管道(13)的上端与上法兰盘(52)连接，透明渐扩管道(13)的下端与下法兰盘(53)连接，所述透明渐扩管道(13)内部设置固定轮(10)和活动转轮(12)，所述固定轮(10)通过与轴承过盈配合固定在透明渐扩管道(13)的管壁上，所述固定轮(10)可以在流体流动的时候保持静止，所述透明渐扩管道(13)上固定固定轮(10)的位置位于透明渐扩管道(13)的渐缩段的上方，所述透明渐扩管道(13)的渐缩段的下方是透明渐扩管道(13)的渐扩段；所述透明渐扩管道(13)的透明度能够满足光学采集所需的条件；所述固定轮(10)由多个固定轮叶片(54)、固定轮圆柱轮毂(55)和固定轮头部锥形段(56)组成，所述固定轮叶片(54)均匀周向布设在固定轮圆柱轮毂(55)的表面，所述固定轮头部锥形段(56)与固定轮圆柱轮毂(55)的一端吻合连接，所述活动转轮(12)固定在固定轮(10)的下端并与固定轮(10)通过轴承连接，所述活动转轮(12)可以实现自由转动，所述活动转轮(12)由多个活动转轮叶片(57)、活动转轮圆柱轮毂(58)和活动转轮尾部锥形段(59)组成，所述固定轮叶片(57)均匀周向布设在活动转轮圆柱轮毂(58)的表面，所述活动转轮尾部锥形段(61)与活动转轮圆柱轮毂(58)的一端吻合连接，所述固定轮(10)的固定轮圆柱轮毂(55)的另一端与活动转轮(12)的活动转轮圆柱轮毂(58)的另一端连接。2.根据权利要求1所述的模拟空化涡带形态的实验装置，其特征在于，所述固定轮(10)和活动转轮(12)的材料是POM塑料。3.根据权利要求1所述的模拟空化涡带形态的实验装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德友，于梁，王洪杰，任志鹏，宫汝志，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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