本發(fā)明涉及一種大型水泵閉式試驗管路系統(tǒng)中優(yōu)化流體介質(zhì)流態(tài)的裝置，主要用于泵殼作為管路一部分的大型水泵試驗臺位產(chǎn)品的試驗過程。
背景技術(shù)：
：水泵工廠在大型水泵出廠前，需要將水泵放在試驗臺位上進行一系列出廠及性能試驗?？紤]到臺位建設(shè)成本，有些臺位被建設(shè)為可以進行兩種或多種泵型試驗的閉式試驗臺位，此時，會將兩種或多種泵型的通用泵殼焊裝于試驗管路中，試驗一種泵型時，另一種泵型的泵殼端面用盲板封住，作為管路系統(tǒng)的一部分參與試驗。由于試驗回路為閉式回路，要求管路流態(tài)平穩(wěn)，泵殼作為管路系統(tǒng)的一部分時，流體介質(zhì)流經(jīng)泵殼，會產(chǎn)生較為復(fù)雜的旋渦，影響后續(xù)流場的流態(tài)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的大型水泵閉式試驗臺位用裝配式流場優(yōu)化裝置。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：該大型水泵閉式試驗臺位用裝配式流場優(yōu)化裝置，其特征在于設(shè)置有導(dǎo)流彎管、筒體、主支撐板、豎向筋板、水平筋板、上蓋板、底連接板，筒體上部與上蓋板連接，筒體下部與底連接板連接，筒體前面、上蓋板開孔，導(dǎo)流彎管安裝在筒體前面、上蓋板的開孔處，導(dǎo)流彎管與水平筋板、豎向筋板、主支撐板連接，豎向筋板、水平筋板與筒體內(nèi)壁固定，底連接板與泵殼盲板固定連接。本發(fā)明還設(shè)置有襯墊，所述底連接板上開有螺栓孔，底連接板通過襯墊與泵殼盲板螺栓連接。本發(fā)明所述襯墊上端面設(shè)計了一個排水孔，襯墊前面設(shè)有排水通道，排水孔與排水通道連通，可以將泵殼內(nèi)積水及時排出。本發(fā)明所述筒體由筒體前件、筒體側(cè)件、筒體后件固定連接而成。本發(fā)明所述水平筋板、豎向筋板均有兩塊。本發(fā)明所述導(dǎo)流彎管由直角彎管和圓管連接構(gòu)成，直角彎管圓弧圓心至直角彎管中心線的距離為550毫米，圓管前面至直角彎管上面中心線的距離為701毫米，圓管的長度為151毫米，直角彎管、圓管的內(nèi)徑均為700毫米，直角彎管、圓管的外徑均為740毫米。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，根據(jù)泵殼結(jié)構(gòu)及尺寸，以及試驗管路流向，用導(dǎo)流彎管以及筋板、筒體、底連接板、襯墊等焊接加工及組裝而成，與泵殼盲板采用螺栓連接，便于加工制造，簡化了部件加工工藝，同時使本裝置在泵殼中的安裝更為方便，保證了流場優(yōu)化效果。附圖說明圖1是本發(fā)明實施例的應(yīng)用示意圖。圖2是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的B向視圖。圖4是本發(fā)明實施例導(dǎo)流彎管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實施例豎向筋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明實施例水平筋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明實施例主支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。參見圖1～圖7，本實施例大型水泵閉式試驗臺位用裝配式流場優(yōu)化裝置Ⅰ包括導(dǎo)流彎管3、筒體、豎向筋板7、水平筋板8、上蓋板2、底連接板9，筒體上部與上蓋板2、下部與底連接板9焊接，筒體前面（圖1左邊為前，右邊為后）及上蓋板2開孔，構(gòu)成導(dǎo)流彎管3的進出口，導(dǎo)流彎管3與水平筋板8、豎向筋板7、主支撐板5焊接，放置于筒體內(nèi)，豎向筋板7、水平筋板8與筒體內(nèi)壁焊接，底連接板9上開螺栓孔，通過襯墊13與泵殼盲板螺栓連接，再通過大螺栓將泵殼盲板與泵殼連接。本實施例所述筒體由筒體前件1、筒體側(cè)件4、筒體后件6固定連接而成，方便制造運輸安裝。本實施例所述水平筋板8、豎向筋板7均有兩塊，分別從側(cè)面、側(cè)后方固定導(dǎo)流彎管3，主支撐板5從下后方支撐導(dǎo)流彎管3。本實施例導(dǎo)流彎管3由直角彎管31和圓管32連接構(gòu)成，直角彎管31（圓弧）圓心至直角彎管31中心線的距離R為550毫米，圓管32前面至直角彎管31上面中心線的距離L為701毫米，圓管32的長度S為151毫米，直角彎管31、圓管32的內(nèi)徑為700毫米，直角彎管31、圓管32的外徑為740毫米。本實施例的優(yōu)點及效果：閉式水泵試驗回路試驗時，回路內(nèi)流體流速高，在經(jīng)過泵殼10等內(nèi)壁形狀較為復(fù)雜的腔室時，會產(chǎn)生大量的復(fù)雜渦流，影響回路內(nèi)流體的速度場，使流體流線雜亂，速度場極不均勻，影響回路流量計的測量精度，同時極易造成管路振動和噪聲，對影響臺位穩(wěn)定性。本流場優(yōu)化裝置與泵殼10內(nèi)壁間隙較小，結(jié)構(gòu)緊湊，減少了管路中的介質(zhì)在流動時從間隙中流入泵殼10的量，使回路中主要的介質(zhì)都經(jīng)過裝置入口（圖2導(dǎo)流彎管3上部）進入，出口（圖2導(dǎo)流彎管3左部）流出，減少渦流的產(chǎn)生，保證了流場優(yōu)化效果。本流場優(yōu)化裝置與泵殼10內(nèi)壁間隙小，尺寸精度要求高，設(shè)計時充分考慮其加工工藝的方便與可實現(xiàn)性。導(dǎo)流彎管3與筒體焊接完成后，與襯墊13的連接采用螺栓連接。使用螺栓連接可以保證筒體與襯墊13的連接精度，若采用焊接連接，由于襯墊13厚度大，筒體及底連接板9厚度薄，焊接時極易發(fā)生焊接變形，不能保證裝置的尺寸精度，在安裝于泵殼10內(nèi)時，極可能發(fā)生干涉，需要再焊后再次進行精加工。本流場優(yōu)化裝置尺寸大，進行精加工需要大型機床，且形狀不規(guī)則，校正困難，加工難度大，費用高；底連接板9與襯墊13采用螺栓連接，則有效避免了這些問題既保證了裝置的尺寸精度，又有效節(jié)省了較大的加工費用，體現(xiàn)了制造工藝的便捷性。本流場優(yōu)化裝置襯墊13設(shè)計時考慮了泵殼盲板11拆除時泵殼10內(nèi)積水排放的問題，在襯墊13上端面設(shè)計了一個排水孔12，引到襯墊13前面排水通道14排出，使得操作人員在試驗結(jié)束后拆除泵殼盲板11的過程中不會因泵殼10內(nèi)積水漏出而受影響。本發(fā)明根據(jù)泵殼和本實施例，提取其內(nèi)部流場空間，通過Solidworks軟件進行三維建模，并采用Gambit軟件進行網(wǎng)格劃分，采用四面體網(wǎng)格進行劃分。模型運行工況選取了管道運行時壓力降最大的熱態(tài)（工況1）和冷態(tài)（工況2）的兩個條件進行了計算，如表1所示。需要說明的是，在不影響計算結(jié)果的前提下，為了更為直觀的表示模型的壓力降分布，統(tǒng)一將模型出口表壓均設(shè)置為0，介質(zhì)均為液態(tài)水。表1CAP1400泵殼模型計算工況采用非穩(wěn)態(tài)模型進行計算，可以準確的捕捉泵殼在流動啟動直至達到穩(wěn)定狀態(tài)的各時刻點的流動情況。各不同工況下的壓力降值（泵殼入口總壓與泵殼出口總壓差）如表2所示。表2CAP1400泵殼模型壓力降計算結(jié)果工況點壓力降時均值（Pa）壓力降最大值（Pa）壓力降最小值（Pa）泵殼-工況1224224.5257484.0191271.2流場優(yōu)化裝置-工況1144383.0159418.7127433.0泵殼-工況2290707.1353398.5230234.8流場優(yōu)化裝置-工況2191694.0201133.2179714.5流體進入穩(wěn)定流動階段后，增加流場優(yōu)化裝置后，壓力降振蕩幅度明顯減小，其平均壓力降小于原泵殼的壓力降；工況2與工況1相比，液體粘度增大后，壓力降降低幅度更大。本流場優(yōu)化裝置經(jīng)過試驗回路三維流場分析對比，泵殼10內(nèi)未安裝本裝置時，流體流經(jīng)泵殼10存在明顯的速度場不均勻，流線較為雜亂，且管路壓力損失較大；加上本裝置后，速度場分布均勻性有較大提高，殼內(nèi)并未出現(xiàn)較為復(fù)雜的漩渦結(jié)構(gòu)，表明本裝置的流場優(yōu)化效果顯著。凡是本發(fā)明的簡單變形或者組合，應(yīng)認為落入本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3