叶片非均匀分布的气液混输泵导叶

本技术属于流体机械及工程设备，涉及叶片非均匀分布的气液混输泵导叶。

背景技术：

1、气液混输泵主要用于输送气液混合的两相液体，尤其是深海、边际油田中油气资源的开采。气液混输泵由于导叶的特殊设计，可以有效地处理气液两相流动问题。导叶作为气液混输泵中的过流部件，在运行过程中接收来自叶轮出口的气液混合流，将流体的动能转化为压力能，实现增压的目的，并引导气液混合物流向泵出口。

2、气液混输泵在运行过程中，当含气率较大时，叶轮内会形成大量气泡，这些气泡容易聚集在一起形成气堵，减小流通面积和流道形状，增大流动损失，从而降低泵的性能。目前国内外很多学者对气液混输泵的导叶进行了优化研究，并提出了许多减小气堵、改善泵性能的方法。

3、然而，现有研究和技术改进仍存在明显局限。一方面，多数优化方案仍基于传统等间隔叶片布局的框架，这种均匀结构未能充分考虑气液两相在旋转流场中固有的非均匀与非稳态特征，导致其对局部气相聚集和压力脉动的调控能力有限；另一方面，现有导叶叶片表面多为光滑设计，缺乏对相间相互作用的主动干预机制，难以在流经导叶的关键阶段有效破碎已形成的气团，使得气堵现象在后续流道中仍可能发生或加剧。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，通过导叶叶片的非均匀设置以及诱导凸台的设置能有效减轻气堵现象。

2、本实用新型所采用的技术方案是，叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，包括固定设置在转轮轮毂出口端的导叶轮毂，导叶轮毂外侧壁非均匀螺旋设有多个导叶叶片，每个导叶叶片的吸力面均设置有诱导凸台，诱导凸台的长度沿导叶叶片的叶片中弧线分布，诱导凸台背离导叶叶片吸力面的上表面为流线型曲面。

3、进一步的，诱导凸台背离导叶叶片吸力面的上表面在垂直于其长度方向的横截面上，且诱导凸台背离导叶叶片吸力面的上表面轮廓线的拱高比为1:10至1:15。

4、进一步的，诱导凸台在导叶叶片吸力面上的起点为距导叶叶片前缘1/3弦长处。

5、进一步的，诱导凸台的长度为导叶叶片弦长的20％~30％。

6、进一步的，诱导凸台的高度为该诱导凸台对应的两个导叶叶片之间流道宽度的8％~12％。

7、进一步的，导叶叶片设置有7个。

8、进一步的，相邻导叶叶片间的圆心角依次为45°、58°、53°、50°、55°、47°、52°。

9、进一步的，诱导凸台的高度依次为1.8mm、2.9mm、2.5mm、2.2mm、2.7mm、2.0mm、2.4mm。

10、本实用新型的有益效果是：

11、本实用新型通过非均匀布置导叶叶片和在导叶叶片工作面背面设置诱导凸台，可以有效改善入流条件，防止气泡附着在壁面上造成气堵。导叶叶片非均匀布置可以打乱叶轮出口不均匀流场的周期性，有效减轻局部气堵现象，诱导凸台可以主动吸附气泡，防止其在叶片背面积聚，造成气堵。这种设计一方面可以破坏气体聚集的周期性，降低压力脉动和振动，从而防止同步气堵；另一方面，当流体流过时，诱导凸台会局部加速流体产生低压区，将积聚在叶片吸力面低压区的的气泡吸过来并引导其进入主流，显著提升导叶的携气能力和抗气堵性能，提高运行稳定性。

1.叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，包括固定设置在转轮轮毂出口端的导叶轮毂（1），所述导叶轮毂（1）外侧壁非均匀螺旋设有多个导叶叶片（2），每个导叶叶片（2）的吸力面均设置有诱导凸台（3），所述诱导凸台（3）的长度沿所述导叶叶片（2）的叶片中弧线分布，所述诱导凸台（3）背离导叶叶片（2）吸力面的上表面为流线型曲面。

2.根据权利要求1所述的叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，所述诱导凸台（3）背离导叶叶片（2）吸力面的上表面在垂直于其长度方向的横截面上，且所述诱导凸台（3）背离导叶叶片（2）吸力面的上表面轮廓线的拱高比为1:10至1:15。

3.根据权利要求2所述的叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，所述诱导凸台（3）在导叶叶片（2）吸力面上的起点为距导叶叶片（2）前缘1/3弦长处。

4.根据权利要求3所述的叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，所述诱导凸台（3）的长度为导叶叶片（2）弦长的20％~30％。

5.根据权利要求4所述的叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，所述诱导凸台（3）的高度为该诱导凸台（3）对应的两个导叶叶片（2）之间流道宽度的8％~12％。

6.根据权利要求5所述的叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，所述导叶叶片（2）设置有7个。

7.根据权利要求6所述的叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，相邻所述导叶叶片（2）间的圆心角依次为45°、58°、53°、50°、55°、47°、52°。

8.根据权利要求7所述的叶片非均匀分布的气液混输泵导叶，其特征在于，所述诱导凸台（3）的高度依次为1.8mm、2.9mm、2.5mm、2.2mm、2.7mm、2.0mm、2.4mm。