本发明专利技术公开了一种可用于诱导轮气液两相可视化测试的实验装置，主要由测试段、泵段和固定段组成。泵段主要包括泵体、叶轮、泵盖和泵轴，测试段壳体与泵体进口锥管通过螺栓连接并套有密封圈，诱导轮通过底部螺纹与泵轴连接。本发明专利技术实现了在气液两相实验条件下对于单独诱导轮的可视化实验，其结构简单，便于观察诱导轮上空化的发展过程，同时可以对诱导轮的进出口压力进行测量，对于研究诱导轮性能有重要作用。作用。作用。
【技术实现步骤摘要】
一种可用于诱导轮气液两相可视化测试的实验装置
[0001]本专利技术涉及了一种可用于诱导轮气液两相可视化测试的实验装置，主要用于诱导轮空化的可视化拍摄和进出口压力测量，进而对于诱导轮内空化过程进行研究。
技术介绍
[0002]诱导轮用来提高泵进口的压力，因此泵可以在汽蚀引起性能损失不大的情况下运行。诱导轮主要安装在泵的前部，可以起到对于离心叶轮的增压作用，对于离心泵可以保证有较好的汽蚀性能。研究诱导轮空化过程对于诱导轮研究有重要的意义。
[0003]由于诱导轮的特殊结构，其内部空化流动涉及湍流、相变等复杂过程，因此可视化实验是研究诱导轮的主要实验研究手段。通过与高速摄影机的配合，可以观察到整个空化气泡的发展过程，能够更好的观察空化现象发生的位置。
[0004]目前国内外使用的诱导轮的实验装置大部分都是用于闭式试验台，对用于开式实验进行气液两相流的实验装置还很少，该实验装置对于独自的诱导轮上气泡的产生、发展、破坏的研究有重要的作用。此专利技术不仅对诱导轮进行了可视化的实验，并且在测试段安装压力传感器用以测量诱导轮的进出口压力，可对诱导轮的扬程进行单独研究。
技术实现思路
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本专利技术要解决的技术问题是：在开式试验台上进行诱导轮可视化实验，用以采集诱导轮发生空化时气泡发展过程的图像以及进出口压力。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可用于可视化测试的诱导轮及其实验装置，包括测试段、泵段和固定段。
[0009]所述的泵段包括泵体(5)、叶轮(6)、泵盖(7)和泵轴(9)，泵轴(9)一端通过联轴器和电机的输出轴相连，泵轴(9)的另一端伸出泵盖(7)，泵轴(9)上通过键连接有叶轮(6)；泵轴的端部通过底部中心螺纹紧固连接有诱导轮(2)，诱导轮(2)底部凸台套在叶轮(6)的后盖板轴套内；泵体(5)和泵盖(7)之间设有密封圈；
[0010]所述的测试段(1)由有机玻璃管构成，测试段(1)与泵体(5)间通过双头螺栓(16)固定连接，测试段(1)和泵体(5)进口锥管(4)中心通孔外端面之间设有用于密封的垫圈(17)；水流由测试段的进口流入，经诱导轮(2)、进口锥管(4)和叶轮(6)后从泵体上部的出口流出；
[0011]所述的固定段由压盖(8)、轴承箱(10)、滚动轴承(13)和轴承箱盖(12)组成，所述的固定段固定泵轴(9)，轴承箱(10)内固定有3组滚动滚动轴承(13)，轴承箱(10)一端通过内六角螺钉(14)与泵盖(7)连接，另一端通过双头螺栓(16)与轴承箱盖(12)连接。
[0012]进一步，所述的诱导轮(2)主体前端为球形头，诱导轮(2)主体上圆周间隔180度排布2个等螺距叶片，诱导轮(2)底部有外凹底座。
[0013]进一步，叶片直径为39毫米。
[0014]进一步，所述的测试段(1)壳体采用透明材质，外方内圆，两端设有法兰，在位于测试段(1)壳体上游和下游各布置两个测压孔(3)。
[0015]进一步，法兰厚度为10毫米。
[0016]进一步，所述的测试段(1)与泵体(5)的进口端面之间设有橡胶密封圈。
[0017]进一步，所述泵体(5)的进口锥管(4)为水平放置的圆筒结构，泵体(5)通过底座螺栓固定在试验台上，所述泵体(5)底部中心位置开有排水孔(15)。
[0018](三)有益效果
[0019]本专利技术可以在不对离心泵结构进行特别处理的情况下，实现对于诱导轮的可视化测量，其结构简单，易于加工和安装。
[0020]本专利技术可以在测试段安装压力传感器用以测量诱导轮的进出口压力，可对诱导轮的扬程进行单独研究。
[0021]本专利技术可以在开式试验台上进行气液两相流实验。
[0022]本专利技术在泵体的中部设有排水孔，便于气液两相实验做完后对于内部气体和液体的排除。
[0023]本专利技术的整个装置可以观察诱导轮内部空泡的产生、发展、破坏，对于诱导轮的设计改进提供了实验支持。
附图说明
[0024]下面结合附图和对本专利技术的技术方案进一步更加详细地说明。
[0025]图1是本专利技术的结构示意图。
[0026]图2是本专利技术测试段壳体结构的立体图。
[0027]图3是本专利技术诱导轮结构的立体图。
[0028]图4时本专利技术泵体结构的立体图。
[0029]图中：1.测试段，2.诱导轮，3.测压孔，4.进口锥管，5.泵体，6.叶轮，7.泵盖，8.压盖，9.泵轴，10.轴承箱，11.螺栓，12.轴承箱盖，13.滚动轴承，14.内六角螺钉，15.排水孔，16.双头螺栓，17.垫圈。
具体实施方式
[0030]为进一步阐明本专利技术的目的、内容和优点，下面结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0031]如图1所示，本专利技术包括测试段、泵段和固定段。测试段1的一端与泵段的进口锥管4法兰连接，泵体5、叶轮6、泵盖7和泵轴9。泵轴9一端通过联轴器和电机的输出轴相连，另一端伸出泵盖7，键连接有叶轮6；诱导轮通过底部中心螺纹紧固连接在泵轴的端部，诱导轮2底部凸台套在叶轮6的后盖板轴套内；泵体5和泵盖7之间设有密封圈。
[0032]如图2所示，测试段1整体采用有机玻璃加工，采用外方内圆结构可以更加清晰地拍摄到空化实验过程；在上游距叶片前缘5倍管径处和下游3倍管径处布置两个测压孔3，用以安装稳态压力传感器；两端法兰通过螺栓与上游管路和泵体进口锥管连接，并用橡胶密封圈密封。
[0033]如图3所示，诱导轮1为不锈钢加工，以防止长期实验生锈对空化拍摄结果产生不利影响。诱导轮通过底部内螺纹与泵轴连接，头部设置为圆球状。在诱导轮轴体的端部设置螺纹安装孔，通过螺纹安装孔与泵轴前端的螺纹轴直接连接固定，避免了累加轴向偏差，诱导轮尾部凸台与叶轮间隙配合，用来保证泵轴、诱导轮和叶轮相互的轴向对正准确。
[0034]如图4所示，泵体5底部中心位置开有用于测试液体排出的排水孔15，作用是在实验结束后对泵体内水进行排放，防止水中杂质在泵体内部沉淀导致实验装置生锈，进而影响水的透明度。
[0035]本专利技术的具体实施工作过程如下：
[0036]实验时测试段1的入口端连接进口，水由左侧流入壳体内，泵轴9在电机带动下旋转，进而带动叶轮6和诱导轮2旋转，水流经诱导轮2，通过泵体的进口锥管4进入叶轮6，在叶轮6的带动下由泵体5的出口端流出。透过测试段1的透明有机玻璃进行观察诱导轮2的可视化测试，并对诱导轮空化过程进行高速摄像。在测试段1上下游两个测压孔3各安装压力传感器用以测量诱导轮2的压力，进而计算诱导轮的扬程。
[0037]具体实施过程中，气液两相实验前先用软橡胶塞堵住排水孔15，在实验完成后取下软橡胶塞，排除测试段1残余的气体。
[0038]由此本专利技术实现了气液两相条件下诱导轮的可视化测试，并在最大程度上减少了出口的水力损失，为诱导轮的性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可用于可视化测试的诱导轮及其实验装置，其特征在于，包括测试段、泵段和固定段，所述的泵段包括泵体(5)、叶轮(6)、泵盖(7)和泵轴(9)，泵轴(9)一端通过联轴器和电机的输出轴相连，泵轴(9)的另一端伸出泵盖(7)，泵轴(9)上通过键连接有叶轮(6)；泵轴的端部通过底部中心螺纹紧固连接有诱导轮(2)，诱导轮(2)底部凸台套在叶轮(6)的后盖板轴套内；泵体(5)和泵盖(7)之间设有密封圈；所述的测试段(1)由有机玻璃管构成，测试段(1)与泵体(5)间通过双头螺栓(16)固定连接，测试段(1)和泵体(5)进口锥管(4)中心通孔外端面之间设有用于密封的垫圈(17)；水流由测试段的进口流入，经诱导轮(2)、进口锥管(4)和叶轮(6)后从泵体上部的出口流出；所述的固定段由压盖(8)、轴承箱(10)、滚动轴承(13)和轴承箱盖(12)组成，所述的固定段固定泵轴(9)，轴承箱(10)内固定有3组滚动滚动轴承(13)，轴承箱(10)一端通过内六角螺钉(14)与泵盖(7)连接，另一端通过双头螺栓(16)与轴承箱盖(12...
【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，吕立霖，刘厚林，周润泽，蒋玲林，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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