一种轴流泵的进口消音器的制作方法

1.本发明涉及水力流体机械设计技术领域，具体涉及一种轴流泵的进口消音器。


背景技术：

2.大型低扬程轴流泵广泛应用于农业灌溉和调水工程等领域中，在轴流泵运行过程中，轴流泵进口源源不断的向水域中释放噪声，鱼类由于受到噪声的影响可能导致其内耳毛细胞的损伤进而产生暂时(暂时性阈移)或永久(永久性阈移)听力丧失，严重时甚至会造成鱼类内脏破裂导致其死亡，鱼类受到的伤害不仅影响着水体环境，也对濒危水生动物保护提出了巨大的挑战。因此，针对轴流泵运行所产生的噪音对水生动物的不利影响是目前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种轴流泵的进口消音器，有效降低了传统轴流泵向水域中释放的噪声强度，减小了噪声对鱼类产生的损伤，改善了水域的生态环境并有利于生物多样性的保护。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种轴流泵的进口消音器，其包括进口喇叭段、叶轮段、导叶段、出口弯管段、进口管、消音器，进口喇叭段、叶轮段、导叶段、出口弯管段沿流体方向依次连接，进口喇叭段的上游端连接有进口管，进口管内设置有消音器，其特征在于：消音器包括消音器叶片，消音器叶片为单叶片或多叶片。
6.进一步地，所述消音器叶片由进口段、弧形过渡段以及出口段依次连接组成，消音器叶片的进口段是一段直板且垂直与来流方向，消音器叶片的弧形过渡段是两段曲面，弧形过渡段呈“s”形弯曲，出口段为一段直板且与出口液流平行。
7.进一步地，所述消音器叶片在某一圆周截面展开图中，叶片截面关于原点o中心对称且消音器叶片为等厚叶片，弧形过渡段在原点o处的斜率角a＝30-60
°
。
8.进一步地，所述消音器叶片在某一圆周截面展开图的横向长度为l，圆周截面展开图的轴向长度为h，对于单叶片消音器，l/h＝0.42-0.62；对于多叶片消音器，l/h＝0.72-0.92。
9.进一步地，所述消音器包括多个消音器叶片、轮毂，多个消音器叶片均匀设置于轮毂的外周，轮毂的上游端设有第一导流部，第一导流部为圆弧形导流部，轮毂的下游端设有第二导流部，第二导流部包括锥形部和弧形部，弧形部位于锥形部的下游端，第二导流部的外周面设置于多个凹槽，多个凹槽均匀或不均匀的分布于第二导流部的外周面，凹槽为圆形凹槽。
10.进一步地，所述消音器叶片的径向内缘或径向根部开设有多个连通孔，多个连通孔分别连通消音器叶片的两侧面；多个连通孔沿消音器叶片的长度方向分布，连通孔大体上为矩形或半圆形连通孔。
11.进一步地，所述轮毂的外径dh为消音器叶片外径ds的1/5-1/3。
12.进一步地，对于多叶片消音器，消音器叶片的叶片数为3-4片。
13.有益效果：
14.本发明的一种轴流泵的进口消音器，消音器叶片由进口段、弧形过渡段以及出口段依次连接组成，既能保证轴流泵的整体性能，又可保证良好的消音效果。本发明通过第二导流部及多个凹槽的设计，能够有效地降低消音器叶片与进口喇叭段之间的过渡水流区域的噪音，多个凹槽对噪声具有一定的噪声反射或扩散的抑制作用。本发明通过多个连通孔的设计，能够平衡或减少叶片两侧面的压力波动，从而降低由压力波动所产生的噪声。
15.本发明的一种轴流泵的进口消音器，该进口消音器可以有效地抑制叶轮内产生的噪声由轴流泵向水域中的传播，很大程度上减小了噪声对鱼类的影响，该进口消音器对水生生物以及生态环境的保护有重要的意义。
附图说明
16.图1为本发明轴流泵的进口消音器的单叶片结构示意图；
17.图2为本发明轴流泵的进口消音器的多叶片结构示意图；
18.图3为本发明单叶片消音器叶片圆周截面展开示意图；
19.图4为本发明多叶片消音器叶片圆周截面展开示意图；
20.图5为本发明轴流泵的多叶片消音器另一实施例结构示意图；
21.图6为本发明轴流泵的单叶片消音器结构示意图；
22.图7为本发明轴流泵的单叶片消音器三维模型结构示意图；
23.图8为本发明轴流泵的多叶片消音器三维模型结构示意图。
24.图中：进口喇叭段1、叶轮段2、导叶段3、出口弯管段4、进口管5、消音器6、叶片61、轮毂62、第一导流部63、第二导流部64、凹槽65、连通孔66、进口段611、弧形过渡段612、出口段613。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.如图1-8所示，一种轴流泵的进口消音器，包括进口喇叭段1、叶轮段2、导叶段3、出口弯管段4、进口管5、消音器6，进口喇叭段1、叶轮段2、导叶段3、出口弯管段4沿流体方向依次连接，进口喇叭段1的上游端连接有进口管5，进口管5内设置有消音器6，消音器6包括消音器叶片61，消音器叶片61为单叶片或多叶片。
28.如图3-4所示，单叶片进口消音器由进口段611、弧形过渡段612以及出口段613依
0.85。
33.多叶片消音器叶片数越多，消音器的尺寸越小，但是液流经过消音器时的能量损失越大，因此为了保证轴流泵既有良好的效率又有良好的消音效果，消音器叶片61的叶片数3-4片时最佳。
34.如图5所示，在一优选实施例中，消音器6包括多个消音器叶片61、轮毂62，多个消音器叶片61均匀设置于轮毂62的外周，轮毂62的上游端设有第一导流部63，第一导流部63为圆弧形导流部，轮毂62的下游端设有第二导流部64，第二导流部64包括锥形部和弧形部，弧形部位于锥形部的下游端，第二导流部64的外周面设置于多个凹槽65，多个凹槽65均匀或不均匀的分布于第二导流部64的外周面，凹槽65为圆形凹槽。
35.本发明通过第二导流部64及多个凹槽65的设计，能够有效地降低消音器叶片61与进口喇叭段1之间的过渡水流区域的噪音，多个凹槽65对噪声具有一定的噪声反射或扩散的抑制作用。
36.进一步地，消音器叶片61的径向内缘或径向根部开设有多个连通孔66，多个连通孔66分别连通消音器叶片61的两侧面；多个连通孔66沿消音器叶片61的长度方向分布，连通孔66大体上为矩形或半圆形连通孔。本发明通过多个连通孔66的设计，能够平衡或减少叶片61两侧面的压力波动，从而降低由压力波动所产生的噪声。
37.进一步地，为了保证消音器叶片61的结构强度，轮毂62的外径dh为消音器叶片61外径ds的1/5-1/3，过大的轮毂直径将对进口液流造成堵塞，过小的轮毂直径将大大降低消音器叶片的结构强度。
38.本发明的一种轴流泵的进口消音器，消音器叶片61由进口段611、弧形过渡段612以及出口段613依次连接组成，既能保证轴流泵的整体性能，又可保证良好的消音效果。本发明通过第二导流部64及多个凹槽65的设计，能够有效地降低消音器叶片61与进口喇叭段1之间的过渡水流区域的噪音，多个凹槽65对噪声具有一定的噪声反射或扩散的抑制作用。本发明通过多个连通孔66的设计，能够平衡或减少叶片61两侧面的压力波动，从而降低由压力波动所产生的噪声。
39.本发明的一种轴流泵的进口消音器，该进口消音器可以有效地抑制叶轮内产生的噪声由轴流泵向水域中的传播，很大程度上减小了噪声对鱼类的影响，该进口消音器对水生生物以及生态环境的保护有重要的意义。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。