【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体机械内部流动，尤其涉及到用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置及工作方法。
技术介绍
1、混流泵是介于离心泵和轴流泵二者之间的一种泵，其具有轴向入流，斜向出流的特点。它的扬程比轴流泵高，流量比轴流泵小，比离心泵大，因此在污水处理、防洪排涝和农田灌溉等领域被广泛应用。然而，随着混流泵应用场景的增多，对其性能的要求也逐渐提高。但由于混流泵设计理论还不够完善，目前还没有能力设计出一种在全流量工况下效率均处于最高值的混流泵。特别是，当混流泵在小流量工况运行时，由于叶轮进口冲角增大，容易在叶轮叶片背面产生回流。随着回流区的增大，叶轮某一通道被堵塞，水流转而流向临近通道，导致相邻通道进口处的冲角也随之发生变化，并使得下一级叶轮流道产生旋涡结构并形成堵塞效应。这种堵塞现象会沿着叶轮轴线方向旋转，周而复始，从而形成“旋转失速”现象。在这期间，混流泵内部的流场非稳态流动增加，非定常特性更加明显，整个机组会出现异常振动和噪声，严重威胁运行的安全。因此，为了提高混流泵在失速工况的稳定性，减小“失速团”对流场的影响，有必要开发一种装置或结构消除或减弱混流泵叶轮内“失速团”对流场的负面影响。
2、经检索，申请号为cn202320524343.2的专利通过在主叶片之间加装分流叶片，但其目的仅为回收余压能，并且分流叶片是固定的，对“旋转失速”现象并没有改善，并且该叶轮只能适用流量工况比较小的情况，当流量大时，更容易产生堵塞现象。申请号为cn201711241684.4的专利则是通过射流器向边界层注入高速流体，阻止失速涡的传播
技术实现思路
1、针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，通过在叶轮流道中设置分流叶片，使得流量分散达到改善混流泵叶轮内流场的方式。
2、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
3、一种用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，包括轴连接部、叶轮毂和数个主叶片；所述轴连接部安装在主轴上，叶轮毂安装在轴连接部上，所述主叶片周向设置在叶轮毂上；所述叶轮毂上开设有数个伸缩缝，伸缩缝个数与主叶片个数相同；所述伸缩缝内通过转轴设置有活动杆a、活动杆b和活动杆c的一端，转轴能够通过动力源驱动；所述活动杆a、活动杆b和活动杆c的另一端设置在分流叶片上；转轴转动带动活动杆a、活动杆b和活动杆c旋转从而对分流叶片进行展开和收拢；外设计算机用于处理数据及发送信号。
4、上述方案中，所述分流叶片材质为柔性材料。
5、上述方案中，所述主叶片的吸入面上设置有微型孔隙水压力传感器；微型孔隙水压力传感器用于监测流道内水压变化，并将电信号传递给计算机。
6、上述方案中，所述分流叶片高度为主叶片高度的二分之一。
7、上述方案中，所述伸缩缝位于叶轮毂上的相邻主叶片的中间位置。
8、上述方案中，所述活动杆a、活动杆b和活动杆c能够伸缩。
9、上述方案中，所述轴连接部、主叶片和叶轮毂一体成型。
10、用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置的工作方法，将分流叶片装置安装于混流泵后，进行通水通电，运行初始，分流叶片收拢至伸缩缝中，微型孔隙水压力传感器传输数据于计算机中进行分析，当计算得出的压力系数|cp|＞0.05时，计算机发出分流叶片展开指令，活动杆a、活动杆b、活动杆c收到指令后逆时针旋转伸长，带动分流叶片展开，扰乱叶轮流道内流场，同时，微型孔隙水压力传感器继续传输数据于计算机进行分析，当压力系数|cp|＞0.02时，计算机发出分流叶片收拢指令，叶轮伸缩缝中的活动杆a、活动杆b、活动杆c收到指令后顺时针旋转收缩，带动分流叶片收拢至伸缩缝中。
11、有益效果：
12、1.本专利技术中设置有分流叶片，当混流泵出现“旋转失速”现象时，活动杆动作，将分流叶片展开，进行通道分流，使通道顺畅，当“旋转失速”现象消失时，分流叶片收拢，如此反复，既能抑制混流泵内大尺度失速涡，又可以减少泵的振动问题，提高泵的效率，延长了使用寿命；分流叶片的设计，当混流泵小流量工况运行时，在微型流量传感器监测流量，并将数据传送至计算机进行分析后发现叶轮某个通道有堵塞现象时，发出动作指令，活动杆动作，将分流叶片展开，进行通道分流，使通道顺畅，减少了泵的振动问题。
13、2.本专利技术中分流叶片设置在叶轮毂上，方便设置，并能减少泵的振动，并提高泵的效率，分流叶片高度为主叶片高度的二分之一方便收缩，便于安装。
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1.一种用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，包括轴连接部(1)、叶轮毂(2)和数个主叶片(3)；所述轴连接部(1)安装在主轴(13)上，叶轮毂(2)安装在轴连接部(1)上，所述主叶片(3)周向设置在叶轮毂(2)上；所述叶轮毂(2)上开设有数个伸缩缝(7)，伸缩缝(7)个数与主叶片(3)个数相同；所述伸缩缝(7)内通过转轴设置有活动杆A(4)、活动杆B(5)和活动杆C(6)的一端，转轴能够通过动力源驱动；所述活动杆A(4)、活动杆B(5)和活动杆C(6)的另一端设置在分流叶片(10)上；转轴转动带动活动杆A(4)、活动杆B(5)和活动杆C(6)旋转从而对分流叶片(10)进行展开和收拢；外设计算机(15)用于处理数据及发送信号。
2.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述分流叶片(10)材质为柔性材料。
3.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述主叶片(3)的吸入面上设置有微型孔隙水压力传感器(8)；微型孔隙水压力传感器(8)用于监测流道内水压变化，并将电信
4.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述分流叶片(10)高度为主叶片(3)高度的二分之一。
5.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述伸缩缝(7)位于叶轮毂(2)上的相邻主叶片(3)的中间位置。
6.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述活动杆A(4)、活动杆B(5)和活动杆C(6)能够伸缩。
7.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述轴连接部(1)、主叶片(3)和叶轮毂(3)一体成型。
8.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置的工作方法，其特征在于，将分流叶片(10)装置安装于混流泵后，进行通水通电，运行初始，分流叶片(10)收拢至伸缩缝(7)中，微型孔隙水压力传感器(8)传输数据于计算机(15)中进行分析，当计算得出的压力系数|CP|＞0.05时，计算机(15)发出分流叶片(10)展开指令，活动杆A(4)、活动杆B(5)、活动杆C(6)收到指令后逆时针旋转伸长，带动分流叶片(10)展开，扰乱叶轮流道内流场，同时，微型孔隙水压力传感器(8)继续传输数据于计算机(15)进行分析，当压力系数|CP|＞0.02时，计算机(15)发出分流叶片(10)收拢指令，叶轮伸缩缝(7)中的活动杆A(4)、活动杆B(5)、活动杆C(6)收到指令后顺时针旋转收缩，带动分流叶片(10)收拢至伸缩缝(7)中。
...【技术特征摘要】
1.一种用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，包括轴连接部(1)、叶轮毂(2)和数个主叶片(3)；所述轴连接部(1)安装在主轴(13)上，叶轮毂(2)安装在轴连接部(1)上，所述主叶片(3)周向设置在叶轮毂(2)上；所述叶轮毂(2)上开设有数个伸缩缝(7)，伸缩缝(7)个数与主叶片(3)个数相同；所述伸缩缝(7)内通过转轴设置有活动杆a(4)、活动杆b(5)和活动杆c(6)的一端，转轴能够通过动力源驱动；所述活动杆a(4)、活动杆b(5)和活动杆c(6)的另一端设置在分流叶片(10)上；转轴转动带动活动杆a(4)、活动杆b(5)和活动杆c(6)旋转从而对分流叶片(10)进行展开和收拢；外设计算机(15)用于处理数据及发送信号。
2.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述分流叶片(10)材质为柔性材料。
3.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述主叶片(3)的吸入面上设置有微型孔隙水压力传感器(8)；微型孔隙水压力传感器(8)用于监测流道内水压变化，并将电信号传递给计算机(15)。
4.根据权利要求1所述的用于抑制混流泵内大尺度失速涡的分流叶片装置，其特征在于，所述分流叶片(10)高度为主叶片(3)高度的二分之一。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：季磊磊，刘振博，李伟，周岭，朱勇，蒲伟，龙雨，杨阳，马齐江，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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