齒狀形態(tài)的最高點(diǎn),即保證葉片出口處的直徑不變。
[0022]仿生結(jié)構(gòu)工作原理:仿生蝸殼部分采用的圓弧齒狀結(jié)構(gòu),在離心栗壓力脈動(dòng)最劇烈處能形成流體彈性區(qū)域,當(dāng)流體因?yàn)槿~輪與蝸殼之間的動(dòng)靜干涉,而產(chǎn)生液流沖擊、漩渦、二次流時(shí),流體彈性區(qū)域能起到吸收液流沖擊損失的作用,從而從本質(zhì)上減小離心栗內(nèi)部的壓力脈動(dòng),且由于彈性區(qū)域的緩沖作用,使得壓力脈動(dòng)的幅值震蕩更??;且隔舌區(qū)域特殊的圓弧齒狀結(jié)構(gòu)會(huì)改善葉輪出口處及擴(kuò)散段出口處液體的流動(dòng)狀態(tài),明顯消除葉輪出口處射流一一尾跡現(xiàn)象,使葉輪流道內(nèi)流體的壓力、速度分布的更加均勻,擴(kuò)散段流道內(nèi)的流體的邊界層分離現(xiàn)象則明顯消失,能避免漩渦及二次流的產(chǎn)生,從而直接減小葉輪流道內(nèi)及擴(kuò)散段出口處壓力脈動(dòng);葉輪切割部分采用圓弧齒狀形態(tài)切割,保持葉片直徑不變,并不會(huì)影響液體從葉輪中獲取能量,而葉輪出口處蓋板的切割將會(huì)較大程度的降低液體的圓盤摩擦損失,從而對(duì)離心栗的揚(yáng)程有明顯的提升效果。
[0023]本實(shí)用新型的有益效果是:不僅能夠顯著降低離心栗內(nèi)部壓力脈動(dòng)最激烈處的幅值,且離心栗內(nèi)部流場(chǎng)其他部位的脈動(dòng)幅值也在一定程度上下降,同時(shí)葉輪流道及壓水室流道內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)得到明顯的改善,射流尾跡及邊界層分離的現(xiàn)象得到較好的控制;離心栗葉輪的特殊切割結(jié)構(gòu)則是在不改變其他零部件的條件下,較為方便、準(zhǔn)確的對(duì)離心栗流量、揚(yáng)程有較為有效的提升,同時(shí)能改善離心栗性能曲線出現(xiàn)的駝峰情況。這意味著實(shí)踐中離心栗內(nèi)流場(chǎng)流體的流動(dòng)更加平緩,脈動(dòng)和噪聲顯著減小,且離心栗的外特性性能如流量、揚(yáng)程等將會(huì)有所提升。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是傳統(tǒng)的蝸殼輪廓圖。
[0025]圖2是本實(shí)用新型流道中截面示意圖(其中A?L分別代表第一?第十二斷面);
[0026]圖3是圖2中葉輪平面投影圖;
[0027]圖4是本實(shí)用新型的蝸殼結(jié)構(gòu)圖圖與傳統(tǒng)的蝸殼對(duì)比圖(虛線為傳統(tǒng)的蝸殼輪廓);
[0028]圖5是圖2中隔舌區(qū)域的局部放大圖;
[0029]圖6是圖4隔舌頭部放大圖(圓球或圓柱);
[0030]圖7是圖6的隔舌頭部結(jié)構(gòu)圖(圓球);
[0031]圖8是圖7的隔舌頭部結(jié)構(gòu)圖;
[0032]圖9是圖5隔舌頭部放大圖(三棱柱);
[0033]圖10是圖9的隔舌頭部結(jié)構(gòu)圖;
[0034]圖11是圖5隔舌頭部放大圖(四棱柱);
[0035]圖12是圖11的隔舌頭部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型
[0037]參照附圖:
[0038]實(shí)施例1本實(shí)用新型所述的具有仿生結(jié)構(gòu)的減振降噪離心栗,包括蝸殼1、連接軸2、電機(jī)和葉輪3,所述的電機(jī)固定于蝸殼1外,所述的連接軸2承托于蝸殼1并伸入蝸殼1內(nèi);所述的葉輪3包括葉片31、前蓋板和后蓋板,所述的葉片31裝在前后蓋板32之間的連接軸2上并位于蝸殼1內(nèi),所述的電機(jī)通過所述的連接軸2與葉輪3軸接,在蝸殼1擴(kuò)散段11下方設(shè)有第一仿生段12,所述的第一仿生段12的縱截面輪廓形狀為仿飛鳥羽翼外輪廓的近似線性正弦曲線的圓弧齒狀結(jié)構(gòu),第一仿生段12的起點(diǎn)位于第一隔舌13開始處、終點(diǎn)延伸至蝸殼1壓水室的第一斷面A與第二斷面B之間,并且第一斷面A的形狀面積與原第一斷面A的形狀面積相同,所述的原第一斷面為蝸殼外輪廓13所在的外圓與蝸殼基圓14形成的斷面;所述的第一隔舌13的頭部圓弧處設(shè)置帶有至少一列凸起的仿生表面結(jié)構(gòu)131,仿生表面結(jié)構(gòu)131周向尺寸為0.5mm左右,軸向最小尺寸為0.5mm,軸向最大尺寸比隔舌寬度略小。
[0039]所述的擴(kuò)散段11的對(duì)稱側(cè)壁上設(shè)有第二仿生段111,所述的第二仿生段111的縱截面輪廓形狀為仿飛鳥羽翼的近似線性正弦曲線的圓弧齒狀結(jié)構(gòu);所述的第二仿生段111從蝸殼第十?dāng)嗝骈_始,并沿?cái)U(kuò)散段11流線方向延伸至擴(kuò)散段11出口處,并且保證擴(kuò)散段的第十?dāng)嗝鍶和第十一斷面K的形狀面積分別與原第十?dāng)嗝?、原第十一斷面形狀面積相同。
[0040]所述的仿生表面結(jié)構(gòu)131上的凸起為毫米級(jí)的圓球、圓柱、三棱柱或四棱柱,方案一:圓球形結(jié)構(gòu),圓球的直徑為0.5mm左右,圓球的排列方式除了圖中的三角形排列,還可以有四邊形、圓形等各種排列方式。方案二:圓柱形結(jié)構(gòu),圓柱直徑為0.5mm左右,寬度比隔舌略小,且非光滑圓柱的排列方向既可與隔舌圓周垂直也可以沿著隔舌圓周方向。方案三:三角形結(jié)構(gòu),三角形為等腰三角形,底邊寬度為0.5mm,寬度比隔舌略小,且非光滑三棱柱的排列方向既可與隔舌圓周垂直也可以沿著隔舌圓周方向。方案四:矩形結(jié)構(gòu),矩形寬度為0.5_,長(zhǎng)度比隔舌略小,且非光滑長(zhǎng)方體的排列方向既可與隔舌圓周垂直也可以沿著隔舌圓周方向。
[0041]所述的第一仿生段12的圓弧齒狀結(jié)構(gòu)的單元間隔為26?42mm,突起高度為3?7mm,其中圓弧齒狀結(jié)構(gòu)高度與間隔之比為0.1?0.2之間,單元個(gè)數(shù)為1?4個(gè),上述圓弧齒狀結(jié)構(gòu)是通過對(duì)長(zhǎng)耳鸮特殊的羽翼形態(tài)進(jìn)行分析得到的,大量研究認(rèn)為鸮類可以在獵食過程中實(shí)現(xiàn)高速無(wú)聲飛行,而鸮類獨(dú)特的體表降噪系統(tǒng)得益于其羽翼的特殊結(jié)構(gòu),且長(zhǎng)耳鸮翼型被認(rèn)為對(duì)氣流噪聲有很好的控制作用。
[0042]所述的第二仿生段111沿流線方向布置長(zhǎng)度為整個(gè)擴(kuò)散段3/4,仿生結(jié)構(gòu)的結(jié)束點(diǎn)與蝸殼出口處平齊,第二仿生段111的圓弧齒狀結(jié)構(gòu)單元間隔為26?42_,圓弧齒狀結(jié)構(gòu)單元高度為3?7mm,圓弧齒狀結(jié)構(gòu)單元個(gè)數(shù)為2?4個(gè),整個(gè)第二仿生段360°包圍擴(kuò)散段出口處。
[0043]所述的蝸殼1為單蝸殼、雙蝸殼或三蝸殼結(jié)構(gòu)。
[0044]所述的蝸殼1從外向內(nèi)依次為第一蝸殼14和第二蝸殼15構(gòu)成的雙蝸殼結(jié)構(gòu),所述的第二蝸殼15的第二隔舌151沿葉輪3中心與第一蝸殼15的第一隔舌1呈180°對(duì)稱,所述的第二蝸殼15上設(shè)有第三仿生段152,所述的第三仿生段152的縱截面輪廓形狀為仿飛鳥羽翼外輪廓的近似線性正弦曲線的圓弧齒狀結(jié)構(gòu);所述的第三仿生段152從第二隔舌151頭部開始沿第二蝸殼15方向分布到壓水室第五斷面E與第六斷面F之間;第二蝸殼15厚度為蝸殼擴(kuò)散段11出口直徑的1/25,保證第五斷面E的形狀面積與原第五斷面的形狀面積相同,所述的原第五斷面為第二蝸殼外輪廓所在的外圓17和蝸殼基圓16形成的斷面。
[0045]第二蝸殼15位于以蝸殼1頂端為圓心的圓弧上,并且第二蝸殼15的尾端落在第八斷面Η與第九斷面I之間。
[0046]所述的第二蝸殼15可用分流板替換。
[0047]相鄰兩片葉片31之間的前蓋板和/或后蓋板周向帶有凹槽33,保證葉片31出口處位于最高點(diǎn),即保證葉片31出口處的直徑不變。
[0048]隔舌頭部的工作原理:
[0049]仿生表面結(jié)構(gòu)131可以使流體在特征結(jié)構(gòu)處形成漩渦,從而減小流體阻力,且仿生表面結(jié)構(gòu)131形成的流體彈性區(qū)域可以吸收液流沖擊損失,尤其是針對(duì)隔舌頭部強(qiáng)烈的水力撞擊,圓弧齒狀結(jié)構(gòu)可以明顯降低該處由于液流沖擊引起的強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲。
[0050]第一蝸殼14、第二蝸殼15處仿生結(jié)構(gòu)的工作原理:
[0051]離心栗葉輪3在電機(jī)的帶動(dòng)下,跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)的軸一起旋轉(zhuǎn),將葉輪3流道內(nèi)的流體甩向蝸殼1,蝸殼1起著收集流體的作用,并隨著蝸殼1截面的增大,不斷的將流體的動(dòng)能