一种水力性能优异的灯泡体前置式贯流泵装置进水流道的利记博彩app
【专利摘要】一种水力性能优异的灯泡体前置式贯流泵装置进水流道，属于水利工程泵站技术领域。本实用新型的特征是：将灯泡体从出水流道内移出，彻底解决因出水流道内水流的流动属性为扩散流动而极易产生旋涡的问题；将灯泡体置于进水流道内，利用进水流道内水流的流动属性为收缩流动的特点，保证水流流经灯泡体时不因脱流而产生旋涡；所述进水流道沿水流方向顺序分为直线形进口段、灯泡体过流段和瓶颈形圆台整流段等3段，在灯泡体过流段与水泵叶轮室之间设置用于调整进水流态的瓶颈形圆台整流段，可保证水流进入水泵叶轮室的流态满足要求。
【专利说明】
-种水力性能优异的灯泡体前置式贯流累装置进水流道
技术领域
[0001] 本实用新型属于水利工程累站技术领域，具体设及一种水力性能优异的灯泡体前 置式贯流累装置进水流道，适用于指导工程技术人员设计高性能大流量累站的灯泡体前置 式贯流累装置进水流道。
【背景技术】
[0002] 灯泡式贯流累装置适用于扬程低于3m、年运行数千小时的大流量累站，该型式累 装置的特点是将动力机、轴承及齿轮箱等设备设置在一个封闭的俗称"灯泡体"的金属壳体 内。进一些年来大流量累站都习惯性地采用灯泡体后置式的贯流累装置，即：将所述灯泡体 置于出水流道内。更为深入的研究发现:在灯泡体后置的情况下，从水累导叶体流出的具有 环量的水流在流经灯泡体时，会在其尾部产生较大的、偏向一侧的旋满区。运种现象加大了 出水流道的水头损失，且导致了出水流道内水流的压力脉动和不稳定。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的就是针对上述情况，提供了一种水力性能优异的灯泡体前置式 贯流累装置进水流道。本实用新型的特征是:将灯泡体从出水流道内移出，彻底解决因出水 流道内水流的流动属性为扩散流动而极易产生旋满的问题;将灯泡体置于进水流道内，利 用进水流道内水流的流动属性为收缩流动的特点，保证水流流经灯泡体时不因脱流而产生 旋满;所述进水流道沿水流方向顺序分为直线形进口段、灯泡体过流段和瓶颈形圆台整流 段等3段，在灯泡体过流段与水累叶轮室之间设置用于调整进水流态的瓶颈形圆台整流段， 可保证水流进入水累叶轮室的流态满足要求;对包含灯泡体、进人孔、灯泡体支撑、灯泡体 瓶颈形圆台等各过流部件的进水流道进行优化水力设计研究，提供水力性能优异、应用方 便的进水流道=维形体过流面;所述进水流道各过流面的几何尺寸均用W水累叶轮直径Do 为基准值的相对值表示，将相对值乘W累站拟采用的水累叶轮直径Do即可得该累站进水流 道实际需要的尺寸；出水流道的主要尺寸可在一定范围内进行调整，W适应不同累站的实 际需要。应用本实用新型所得到的灯泡体前置式贯流累装置进水流道不仅水力性能优异， 而且彻底解决了灯泡体后置式贯流累装置进水流道内的旋满问题，对于确保大流量累站安 全、稳定和高效运行具有十分重要的意义。
[0004] 为实现本实用新型的目的，采用如下技术方案：
[0005] 1.-种水力性能优异的灯泡体前置式贯流累装置进水流道，沿水流方向顺序分为 直线形进口段、灯泡体过流段和瓶颈形圆台整流段等3段；
[0006] 所述灯泡体前置式贯流累装置进水流道各几何尺寸均用W水累叶轮直径Do为基 准值的相对值表示；
[0007] 直线形进口段位于灯泡体前置式贯流累装置进水流道的前部，其作用是适应累房 上部结构布置的需要和对水流进行初步整流;在该段中部设置中隔墳，该段进水流道的内 壁形线为直线；该段进水流道的长度L班殿=2.183Dq、进口断面高度H班職化=1.887Dq、进口 断面宽度B进峨配1 = 2.467D〇、出口断面高度H进口段出口= 1.714D〇、出口断面宽度帖口段出口 = 2.130D〇、进口顶板圆弧半径R*= Im，中隔墳的长度l*t= 2.183D〇、厚度邱齡二0.8m、头部圆 弧半径R|?築嘟=0.4m、尾部圆弧半径RiJii屬H= 0.4m;
[0008] 灯泡体过流段位于直线形进口段之后，该段用于放置灯泡体及其附属物并对水流 进行进一步调整;该段的灯泡体由碗形旋转体和圆柱体组成，在所述圆柱体的上部设置进 人孔，在所述圆柱体的下部设置两个平行的灯泡体支撑;该段进水流道的内壁形线采用详 细的断面位置图及数据表表示，数据表包括流道纵剖面上边线坐标(X上i，Yii)、下边线坐标 (X下i，Y下1)、断面高度出、断面宽度Bi、过渡圆半径Ri,各断面编号i及数据列于表1;所述碗形 旋转体母线的各点编号j及坐标列于表2;所述圆柱体的长度Lia軸=1.131 Do、断面直径0馳曲 = 0.92抓0;进人孔为流线型柱体，其长度L獻孔=1.131D〇、宽度Ba^a=O.8m、头部圆弧半径 Rri = 0.4m、尾部圆弧半径也2二1. Om;灯泡体支撑为细长流线型柱体，其长度L雄=1.37加0、 宽度B雄=0.1 Do、头部圆弧半径Rci = 0.05D〇、尾部圆弧半径Rc2 = 0.47抓0;
[0009] 表1灯泡体过流段流道断面数据表
[0010]
[
[
[0013]瓶颈形圆台整流段位于灯泡体过流段之后，该段用于对水流进行最终的整流，W 保证水流均匀顺直地进入水累叶轮室；该段进水流道形体为瓶颈形圆台，在进水流道瓶颈 形圆台内设与所述圆柱体尾部连接的灯泡体瓶颈形圆台；瓶颈形圆台整流段的长度LS1政= 1.25IDo，进水流道瓶颈形圆台的进口直径化胃包扣和出口直径EteM台出□分别为1.714Do和 0.984D0，灯泡体瓶颈形圆台的进口直径0厅饱|欄包扣和出口直径D灯潮欄台出□分别为0.92抓0和 0.354D0;该段进水流道瓶颈形圆台的母线和灯泡体瓶颈形圆台的母线均用W叶轮直径Do为 基准值的相对值表示，两者母线的各点编号k及坐标分别列于表3和表4;
[0014] 表3进水流道瓶颈形圆台母线各点编号及坐标
[0015]
[(
[(
[0018] 所述进水流道=维形体过流面由进水流道的内壁和中隔墳、碗形旋转体、圆柱体、 进人孔、灯泡体支撑、灯泡体瓶颈形圆台的外壁构成。
[0019] 与现有技术相比，本实用新型具有W下有益效果：
[0020] 第一，本实用新型将大流量累站灯泡式贯流累装置的灯泡体从进水流道内移至进 水流道内，克服了因进水流道内水流的流动属性为扩散流动而极易产生旋满的弊病，充分 利用了进水流道内水流的流动属性为收缩流动的特点，彻底解决了水流流经灯泡体时因脱 流而产生旋满的瘤疾；
[0021] 第二，本实用新型提供的灯泡体前置式贯流累装置进水流道沿水流方向分为直线 形进口段、灯泡体过流段和瓶颈形圆台整流段;直线形进口段对累站前池来流作初步调整， 灯泡体过流段引导水流有序地由灯泡体四周通过，瓶颈形圆台整流段将水流调整至均匀 状态进入水累叶轮室;对进水流道及进水流道内的中隔墳、灯泡体、进人孔、灯泡体支撑、灯 泡体瓶颈形圆台等具有过流面的部件进行优化水力设计研究，提供了水力性能优异、应用 方便的=维形体过流面；
[0022] 第=，本实用新型的灯泡体前置式贯流累装置进水流道所有几何尺寸用W水累叶 轮直径Do为基准值的相对值表示，将运些相对值乘W水累叶轮直径Do即可得到大流量累站 的所需流道尺寸，流道的长度和宽度可根据不同累站的实际需要在一定范围内方便地进行 调整，使用方法简单，便于工程技术人员应用；
[0023] 第四，应用本实用新型得到的灯泡体前置式贯流累装置进水流道水流流态平顺均 匀、流线层次分明，水力性能优异，可保证大流量累站灯泡式贯流累装置进水流道的设计质 量，对于确保累站的安全、稳定和高效运行具有重要意义。
【附图说明】
[0024] 图Ia是本实用新型灯泡体前置式贯流累装置进水流道纵向剖视示意图；
[0025] 图化是本实用新型灯泡体前置式贯流累装置进水流道横向剖视示意图；
[0026] 图2a是本实用新型灯泡体前置式贯流累装置进水流道主要几何尺寸示意图；
[0027]图化是本实用新型灯泡体前置式贯流累装置进水流道主要几何尺寸示意图；
[002引图2c是图2a和图2b中A-A断面示意图；
[0029] 图3a是本实用新型灯泡体过流段流道断面位置立面方向示意图；
[0030] 图3b是本实用新型灯泡体过流段流道断面位置平面方向示意图；
[0031 ]图4是本实用新型的碗形旋转体母线各点位置示意图；
[0032] 图5a是本实用新型的流道瓶颈形圆台母线各点位置示意图；
[0033] 图化是本实用新型的灯泡体瓶颈形圆台母线各点位置示意图；
[0034] 图6是本实用新型灯泡体前置式贯流累装置进水流道=维形体过流面示意图；
[0035] 图7a是本实用新型直线形进口段长度调整示意图；
[0036] 图7b是本实用新型直线形进口段进口断面宽度调整示意图；
[0037] 图8a是本实用新型灯泡体过流段圆柱体长度调整示意图；
[0038] 图8b是本实用新型灯泡体过流段圆柱体直径调整示意图；
[0039] 图中：1直线形进口段，2灯泡体过流段，3瓶颈形圆台整流段，4中隔墳，5碗形旋转 体，6圆柱体，7进人孔，8灯泡体支撑，9进水流道瓶颈形圆台，10灯泡体瓶颈形圆台，11纵剖 面上边线，12纵剖面下边线。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0041] 1.-种水力性能优异的灯泡体前置式贯流累装置进水流道，沿水流方向顺序分为 直线形进口段1、灯泡体过流段2和瓶颈形圆台整流段3等3段，如图Ia和图化所示；
[0042] 所述灯泡体前置式贯流累装置进水流道各几何尺寸均用W水累叶轮直径Do为基 准值的相对值表示；
[0043] 直线形进口段1位于灯泡体前置式贯流累装置进水流道的前部，其作用是适应累 房上部结构布置的需要和对水流进行初步整流;如图Ib所示，在该段中部设置中隔墳4,该 段进水流道的内壁形线为直线；如图2a和图化所示，该段进水流道的长度L化段=2.183D0、 进口断面高度H姐職扣=1.887D〇、进口断面宽度Bhp既扣=2.467D〇、出口断面高度Han既B口 = 1.714D〇、出口断面宽度= 2.130D〇、进口顶板圆弧半径防5肢=Im，中隔墳的长度!《= 2.183D〇、厚度邱融=0.8m、头部圆弧半径Rni集嘟=0.4m、尾部圆弧半径Rniias= 0.4m;
[0044] 灯泡体过流段2位于直线形进口段1之后，该段用于放置灯泡体及其附属物并对水 流进行进一步调整;如图Ia和图化所示，该段的灯泡体由碗形旋转体5和圆柱体6组成;如图 Ia和图Ib所示，在所述圆柱体6的上部设置进人孔7,在所述圆柱体6的下部设置两个平行的 灯泡体支撑8;该段进水流道的内壁形线采用详细的断面位置图及数据表表示，各断面位置 示于图3a和图3b，数据表包括流道纵剖面上边线11的坐标(X上i，Yhi)、纵剖面下边线12的坐 标(X下i，Y下1)、断面高度出、断面宽度Bi、过渡圆半径Ri,各断面编号i及数据列于表1;所述碗 形旋转体5母线的各点编号j及坐标列于表2,该母线各点位置示于图4;如图2a和图化所示， 所述圆柱体6的长度L馳脚=1.131D〇、断面直径D馳曲=0.926D〇;进人孔7为流线型柱体，其长 度Usml= 1.131 Do、宽度酷化=0.8m、头部圆弧半径Rri = 0.4m、尾部圆弧半径Rr2 = 1. Om;灯泡 体支撑8为细长流线型柱体，其长度Li?=1.375D〇、宽度B5#=0.1D0、头部圆弧半径Rci = 0.0抓0、尾部圆弧半径Rc2 = 0.476D0;
[0045] 瓶颈形圆台整流段3位于灯泡体过流段2之后，该段用于对水流进行最终的整流， W保证水流均匀顺直地进入水累叶轮室；该段进水流道形体为瓶颈形圆台，在进水流道瓶 颈形圆台9内设与所述圆柱体6尾部连接的灯泡体瓶颈形圆台10;如图2a和图2b所示，瓶颈 形圆台整流段3的长度L?锻=1.251 Do，进水流道瓶颈形圆台9的进口直径化胃包扣和出口直 径化髓!台阳分别为1.714D0和0.984D0，灯泡体瓶颈形圆台10的进口直径化汹欄包化和出口直 径化?鋼□分别为0.92抓0和0.354D0;该段进水流道瓶颈形圆台9的母线和灯泡体瓶颈形圆 台10的母线均用W叶轮直径Do为基准值的相对值表示，两者母线的各点编号k及坐标分别 列于表3和表4,两者母线的各点位置分别示于图5a和图化；
[0046] 所述进水流道=维形体过流面由进水流道的内壁和中隔墳4、碗形旋转体5、圆柱 体6、进人孔7、灯泡体支撑8、灯泡体瓶颈形圆台10的外壁构成，如图6所示。
[0047] 实施例
[0048] 本实施例大流量累站采用灯泡体前置式贯流累装置，水累叶轮直径Do = 3.2m，要 求应用本实用新型设计水力性能优异的进水流道，根据累站±建和电机设备布置的需要， 确定直线形进口段长度和进口断面宽度分别为7.25m和8. Om,圆柱体长度和直径分别为 3.8m和2.88m。
[0049] 应用本实用新型设计的本实施例大流量累站进水流道的步骤如下：
[0050] 1.如图Ia和图化所示，根据本实用新型设计的所述进水流道沿水流方向包括直线 形进口段1、灯泡体过流段2和瓶颈形圆台整流段3等3段;直线形进口段1的中部设置中隔墳 4;在灯泡体过流段2内放置灯泡体及其附属进人孔7、灯泡体支撑8;灯泡体由碗形旋转体5 和圆柱体6组成;在所述圆柱体6的上部设置进人孔7,在所述圆柱体6的下部设置两个平行 的灯泡体支撑8;瓶颈形圆台整流段3由进水流道瓶颈形圆台9和灯泡体瓶颈形圆台10组成；
[0051] 将应用本实用新型设计的本实施例灯泡体前置式贯流累装置进水流道各几何尺 寸相对值乘W所述大流量累站的水累叶轮直径Do = 3.2m，得到该累站灯泡体前置式贯流累 装置进水流道的尺寸：
[0化2] (1)直线形进口段1的进水流道的长度L进弧=2.183D日=6.986m、进口断面高度 咖3細H = 1.887D〇 = 6.038m、进口断面宽度職化=2.467D〇 = 7.894m、出口断面高度H姐職归 =1.7140日=5.484111、出口断面宽度蛇口^口 = 2.1300日=6.816111、进口顶板圆弧半径历5肢=1111， 中隔墳4的长度LBt= 2.183D〇 = 6.986m、厚度邱it= 0.8m、头部圆弧半径啼|1 築嘟=0.4m、尾部 圆弧半径RlJii屬H= 0.4m;
[0053] (2)灯泡体过流段2的进水流道内壁形线的断面数据包括流道纵剖面上边线11的 坐标(X上i，化）、下边线12的坐标(X下i，化）、断面高度出、断面宽度Bi、过渡圆半径Ri,各断面 编号i及数据列于表5;碗形旋转体5母线的各点编号j及坐标列于表6;圆柱体6的长度L胃 =1.1310日=3.619111、断面直径0圆軸=0.9260日=2.964111;进人孔7的长度1^化化=1.1310〇 = 3.619m、宽度帖化=0.8m、头部圆弧半径Rri = O. 4m、尾部圆弧半径Rr2= 1.0m;灯泡体支撑8 的长度L雄=1.37加日=4.4m、宽度B雄=0.1 Do = O. 32m、头部圆弧半径Rci = O.OSDo = O. 16m、 尾部圆弧半径 Rc2 = 0.476D〇 = 1.523m;
[0054] 表5本实施例的灯泡体过流段流道断面数据表
[0化5]
[0
[0
[0化引（3)瓶颈形圆台整流段3的长度L?般=1.251D0 = 4.003m，进水流道瓶颈形圆台9的 进口直径化11??;化和出口直径化髓胎阳分别为1.714D0 = 5.484m和0.984D0 = 3.148m，灯泡体 瓶颈形圆台10的进口直径D戍備!隙C和出口直径战T御礙a□分别为0.92抓0 = 2.964m和0.354D0 =1.132m;进水流道瓶颈形圆台9的母线和灯泡体瓶颈形圆台10的母线各点编号k及坐标分 别列于表7和表8;
[0059] 表7本实施例的进水流道瓶颈形圆台母线各点编号及坐标
[0060]
[0063] 2.本实施例大流量累站要求直线形进口段1的长度为7.25m，根据第1大步骤第（1)
[C
[C 步中计算得到的直线形进口段I的长度Lan段=6.986m，需加长O . 264m，加长方式如图7a所 示；
[0064] 3.本实施例大流量累站要求直线形进口段1的进口断面宽度为8. Om,根据第1大步 骤第（1)步中计算得到的直线形进口段1的进口断面宽度BftW = 7.894m，需加宽0.106m， 加宽方式如图化所示；
[0065] 4.本实施例大流量累站要求圆柱体6的长度为3.8m，根据第1大步骤第(2)步中计 算得到的圆柱体6的长度L圆地=3.619m，需加长0.181m，加长方式如图8a所示;灯泡体过流 段2的长度改变为L'述锻=L'雕体+0.59抓0 = 3.8+0.596 X 3.2 = 5.707m，加长方式如图8a所 示；
[0066] 5.本实施例大流量累站要求圆柱体6的直径为2.88m，根据第1大步骤第(2)步中计 算得到的圆柱体6的直径D圆地=2.96m，需减小0.08m，减小方式如图8b所示；
[0067] 圆柱体直径D馳曲由2.96m减小至2.88m后，碗形旋转体5的母线需根据碗形旋转体 母线调整计算式进行相应调整，调整后的碗形旋转体5的母线各点编号j及坐标列于表9;
[0068] 表9本实施例的调整后碗形旋转体母线各点编号及坐标
[0069]
[0070] 圆柱体直径Dh解由2.96m减小至2.88m后，灯泡体瓶颈形圆台10的母线需根据灯泡 体瓶颈形圆台10母线调整计算式进行相应调整，调整后的灯泡体瓶颈形圆台10的母线各点 编号k及坐标列于表10;
[0071] 表10本实施例的调整后灯泡体瓶颈形圆台母线各点编号及坐标
[0072]
[OC
[0074] 6.根据计算和调整后的所述进水流道各几何参数，在AUTO CAD软件中绘制其单线 图。
【主权项】
1. 一种灯泡体前置式贯流累装置进水流道，其特征是， 所述进水流道沿水流方向顺序分为直线形进口段、灯泡体过流段和瓶颈形圆台整流段 3段； 直线形进口段位于灯泡体前置式贯流累装置进水流道的前部，直线形进口段作用是适 应累房上部结构布置的需要和对水流进行初步整流;在直线形进口段中部设置中隔墳，直 线形进口段进水流道的内壁形线为直线； 灯泡体过流段位于直线形进口段之后，用于放置灯泡体及其附属物并对水流进行进一 步调整;灯泡体过流段的灯泡体由碗形旋转体和圆柱体组成，在所述圆柱体的上部设置进 人孔，圆柱体的下部设置两个平行的灯泡体支撑;进人孔为流线型柱体;灯泡体支撑为细长 流线型柱体； 瓶颈形圆台整流段位于灯泡体过流段之后，用于对水流进行最终的整流，W保证水流 均匀顺直地进入水累叶轮室;瓶颈形圆台整流段进水流道形体为瓶颈形圆台，在进水流道 瓶颈形圆台内设与所述圆柱体尾部连接的灯泡体瓶颈形圆台； 所述灯泡体前置式贯流累装置进水流道的=维形体过流面由进水流道的内壁和中隔 墳、碗形旋转体、圆柱体、进人孔、灯泡体支撑、灯泡体瓶颈形圆台的外壁构成； 所述灯泡体前置式贯流累装置进水流道各几何尺寸均用W水累叶轮直径Do为基准的相 对值表不。2. 根据权利要求1所述的灯泡体前置式贯流累装置进水流道，其特征是，所述直线形进 口段进水流道的长度L姐暇=2.183D〇、进口断面高度H姐職扣=1.887D0、进口断面宽度職扣 = 2.467D〇、出口断面高度H脚拙口=1.714D〇、出口断面宽度蛇口^口 = 2.1300〇、进口顶板圆弧 半径防贩=Im，中隔墳的长度LiJit= 2.183D〇、厚度邱it= 0.8m、头部圆弧半径啼識5卿=0.4m、尾 部圆弧半径RlJitas= 0.4m。3. 根据权利要求1所述的灯泡体前置式贯流累装置进水流道，其特征是，所述灯泡体过 流段进水流道的内壁形线采用断面位置图及数据表表示，数据表包括流道纵剖面上边线坐 标(X上i，化）、下边线坐标()(巧，化）、断面高度出、断面宽度Bi、过渡圆半径Ri,各断面编号i 及数据列于表1;所述碗形旋转体母线的各点编号j及坐标列于表2;所述圆柱体的长度L胃 =1. 131Dq、断面直径D圆地=0.92抓Q;进人孔为流线型柱体，进人孔的长度L化化=1.131D〇、 宽度帖>孔=0.8m、头部圆弧半径Rri = 0.4m、尾部圆弧半径Rr2 = 1. Om;灯泡体支撑为细长流 线型柱体，灯泡体支撑的长度L雄=1.37抓0、宽度B雄=O.lDo、头部圆弧半径Rci = O.05D〇、尾 部圆弧半径Rc2 = 0.47抓0; 表1灯泡体过流段流道断面数据表〇4.根据权利要求1所述的灯泡体前置式贯流累装置进水流道，其特征是，所述瓶颈形圆 台整流段的长度L密11政=1.25IDo，进水流道瓶颈形圆台的进口直径D滿11離〇和出口直径 DiffiiI台出□分别为1.7HDo和0.984D0，灯泡体瓶颈形圆台的进口直径D灯樹觸離□和出口直径 助?鋼胎阳分别为0.926D0和0.354D0;进水流道瓶颈形圆台的母线和灯泡体瓶颈形圆台的母 线的各点编号k及坐标分别列于表3和表4; 表3进水流道瓶颈形圆台母线各点编号及坐标.〇
【文档编号】F04D29/54GK205533430SQ201620052632
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】陆林广, 徐磊, 陆伟刚, 练远洋, 施克鑫, 洪飞
【申请人】扬州大学