CN201851367U - 一种用于三维piv测量的离心泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于三维PIV测量的离心泵,主要用于离心泵内部流动的PIV标定及测量,包括蜗壳、叶轮、端盖、开槽平端紧定螺钉、导杆、内六角平端紧定螺钉、滑块、标定靶盘、内六角圆柱头螺钉。其特征是方形结构的蜗壳,不是采用有机玻璃整体铸造而成,其目的是便于把自制的靶盘放到离心泵内进行三维标定,以提高其标定精度;在泵外能够调节靶盘的位置,便于叶轮内不同断面的标定。本实用新型结构简单、易于操作、通用性强,可适用于所有单级单吸离心泵3DPIV测量的场合。
Description
技术领域
本实用新型属于离心泵技术领域,具体涉及一种用于三维PIV测量的离心泵,主要用于离心泵内部流动的速度场测量,以提高其标定精度。
背景技术
PIV(Particle Image Velocimetry)测试技术由于具有全流场快速测量、直观、不干扰流场等优点,近年来在泵内部流动研究中得到了广泛的应用。在三维PIV试验过程中,标定至关重要,其精度直接影响PIV测量结果。目前,PIV用泵的叶轮和蜗壳大都采用有机玻璃制作而成,装配到试验台之后,形成一个封闭的***,标定困难,无法实现将标定靶盘放在泵体里面进行标定。
目前,普遍采用标定方法是把标定靶盘放在泵体外的水箱内进行近似标定。扬州大学硕士学位论文“轴流泵叶轮出口流场的3D-PIV测量”(2005年)和“轴流泵叶轮与导叶轴向间隙内流场的3D-PIV测量”(2006年)加工一个与实际测量时尺寸一样的水箱进行标定;上海交通大学硕士学位论文“轴流泵内流场的数值模拟与PIV实验研究”(2008年)加工一个和被测管段相同材质的有机玻璃管段,并在管内注满水,然后把标定尺放在管底进行标定。这种方法在一定程度上解决了标定困难的问题,但存在着较大的标定误差,降低了测量数据的准确性。显然,这是现有的水泵三维PIV测量标定方法的不足之处。
经检索,目前还没有相关的申请专利。
发明内容
本实用新型的目的是克服离心泵三维PIV测量时标定困难、误差大的不足,而提出一种用于三维PIV测量的离心泵,可以将标定靶盘放入泵体内进行三维标定,设计简单,通用性强,标定精度高。
为达到以上目的,本实用新型采用如下技术方案:
将蜗壳分为两个零件进行铸造,PIV三维标定时使用端盖A,而PIV测量时采用端盖B;同时采用自制的标定靶盘,能够在泵内较小空间内进行三维标定。
本实用新型所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,包括:蜗壳、叶轮、端盖A、开槽平端紧定螺钉A、标定导杆、内六角平端紧定螺钉、定位滑块、标定靶盘、开槽平端紧定螺钉B、内六角圆柱头螺钉、端盖B。三维标定时,端盖A通过内六角圆柱头螺钉固定在蜗壳上;标定导杆通过端盖A上的T型槽装到端盖A上;内六角平端紧定螺钉固定在标定导杆上,在标定导杆通过内六角平端紧定螺钉相对端盖A滑动;定位滑块通过开槽平端紧定螺钉A固定在标定导杆上;标定靶盘通过开槽平端紧定螺钉B固定在定位滑块上。PIV测量时,端盖B通过内六角圆柱头螺钉固定在蜗壳上。
本实用新型所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其蜗壳、叶轮、端盖A、标定导杆和端盖B都采用有机玻璃加工,并且蜗壳、叶轮、端盖A和端盖B分别是铸造而成。所述端盖A为小圆柱和大圆柱组成的T型圆柱;T型圆柱的高度为叶轮外径的0.18—0.22;大圆柱上设有降低泄漏的圆环状凸台;小圆柱外径为叶轮外径的0.7—0.8;大圆柱的外径为叶轮外径的1.25—1.35;圆环状凸台的内径为叶轮外径的0.94—0.96,圆环状凸台的外径为叶轮外径1.04—1.06,高度为叶轮外径的0.05—0.1。所述端盖B为小圆柱和大圆柱组成的T型圆柱,大圆柱上设有圆环状凸台,以降低泄漏;小圆柱外径为叶轮外径的0.7—0.8;大圆柱的外径为叶轮外径的1.25—1.35;圆环状凸台的内径为叶轮外径的0.94—0.96,圆环状凸台的外径为叶轮外径1.04—1.06,高度为叶轮外径的0.05—0.1。
本实用新型所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其定位滑块采用双相不锈钢加工,以防锈。
本实用新型所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其标定靶盘的断面是正方形,正方形的边长为叶轮外径的0.25—0.35,便于在泵内较小空间里进行三维标定;所述标定靶盘采用金属材质,厚度为5mm,精度误差±0.015mm;标定靶盘(8)有2个平面,正反面相同,靠近叶轮前、后盖板的截面同样标定。
本实用新型的优点在于:自制的标定靶盘能够直接放在泵内进行三维标定,其标定精度高;三维标定时,各组件结构巧妙,易装配,且操作简单;标定完毕后,标定组件易拆卸,更换端盖B即可进行PIV试验;PIV用泵是采用有机玻璃铸造而成,能够真实反映泵内部流动情况。
附图说明
图1为标定时PIV用泵的总装示意图。
图2为标定时PIV用泵的总装图A向视示意图。
图3为端盖A结构示意图。
图4为端盖A结构的B-B向示意图。
图5为端盖B结构示意图。
图6为端盖B结构的C-C向示意图。
图7为标定导杆结构示意图。
图8为定位滑块结构示意图。
图9为标定靶盘结构示意图。
图中1.蜗壳,2.叶轮,3.端盖A,4.开槽平端紧定螺钉A,5.标定导杆,6.内六角平端紧定螺钉,7.定位滑块,8.标定靶盘,9.开槽平端紧定螺钉B,10.内六角圆柱头螺钉,11.端盖B。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型作为适用于三维PIV测量的离心泵,主要分为三位标定和PIV试验两个阶段进行实施。
(1)三维标定阶段。
由蜗壳1、叶轮2、端盖A3、开槽平端紧定螺钉A4、标定导杆5、内六角平端紧定螺钉6、定位滑块7、标定靶盘8、开槽平端紧定螺钉B9和内六角圆柱头螺钉10组成。
首先,通过开槽平端紧定螺钉B9把标定靶盘8固定在定位滑块7上;其次,通过开槽平端紧定螺钉A4把定位滑块7固定在标定导杆5上;然后,通过端盖A3上的T型槽将标定导杆5装到端盖A上;接着,将上述组件固定在蜗壳1上;最后,用内六角圆柱头螺钉10把靶盘8移到测量断面,再通过PIV***自带的图像处理软件即可对其进行三维标定。
(2)PIV测量阶段。
由蜗壳1、叶轮2、内六角圆柱头螺钉10和端盖B11组成。
在三维标定完成后,拆掉上述标定组件,用内六角圆柱头螺钉10把端盖B11安装在蜗壳1后即可进行PIV试验。
Claims (6)
1.一种用于三维PIV测量的离心泵,其特征在于,靶盘直接放到PIV用泵里进行三维标定,包括:蜗壳(1)、叶轮(2)、端盖A(3)、开槽平端紧定螺钉A(4)、标定导杆(5)、内六角平端紧定螺钉(6)、定位滑块(7)、标定靶盘(8)、开槽平端紧定螺钉B(9)、内六角圆柱头螺钉(10)、端盖B(11);
三维标定时,端盖A(3)通过内六角圆柱头螺钉(10)固定在蜗壳(1)上;
三维标定时,标定导杆(5)通过端盖A(3)上的T型槽装到端盖A上;内六角平端紧定螺钉(6)固定在标定导杆(5)上,在标定导杆(5)通过内六角平端紧定螺钉(6)相对端盖A(3)滑动;定位滑块(7)通过开槽平端紧定螺钉A(4)固定在标定导杆(5)上;标定靶盘(8)通过开槽平端紧定螺钉B(9)固定在定位滑块(7)上;
PIV测量时,端盖B(11)通过内六角圆柱头螺钉(10)固定在蜗壳(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其特征是:蜗壳(1)、叶轮(2)、端盖A(3)、标定导杆(5)和端盖B(11)采用有机玻璃,其中蜗壳(1)、叶轮(2)、端盖A(3)和端盖B(11)是分别铸造而成。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其特征是:所述端盖A(3)为小圆柱和大圆柱组成的T型圆柱;T型圆柱的高度为叶轮外径的0.18—0.22;大圆柱上设有降低泄漏的圆环状凸台;小圆柱外径为叶轮外径的0.7—0.8;大圆柱的外径为叶轮外径的1.25—1.35;圆环状凸台的内径为叶轮外径的0.94—0.96,圆环状凸台的外径为叶轮外径1.04—1.06,高度为叶轮外径的0.05—0.1。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其特征是:所述端盖B(11)为小圆柱和大圆柱组成的T型圆柱,大圆柱上设有降低泄漏的圆环状凸台;小圆柱外径为叶轮外径的0.7—0.8;大圆柱的外径为叶轮外径的1.25—1.35;圆环状凸台的内径为叶轮外径的0.94—0.96,圆环状凸台的外径为叶轮外径1.04—1.06,高度为叶轮外径的0.05—0.1。
5.根据权利要求1所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其特征是:所述定位滑块(7)采用双相不锈钢。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于三维PIV测量的离心泵,其特征是:所述标定靶盘的断面是正方形,正方形的边长为叶轮外径的0.25—0.35,便于在泵内较小空间里进行三维标定;所述标定靶盘采用金属材质,厚度为5mm,精度误差±0.015mm;标定靶盘(8)有2个平面,正反面相同,靠近叶轮前、后盖板的截面同样标定。
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