【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及潜水泵制造，具体涉及一种高性能的矿用潜水泵叶轮。
技术介绍
1、矿用潜水泵是一种矿用机械，在煤矿透水事故的处理中起着至关重要的作用。随着工作环境复杂性以及产品需求的增加，现代工程技术对潜水泵的性能要求也不断提高。但是潜水泵的耗电量很大，能源利用效率却很低，潜水泵在运行过程中，不可避免地存在机械损失，以及摩擦、冲击等引起的水力损失。其中流体流经叶轮等过流部件时由于摩擦引起的水力损失尤为严重。目前主要通过外部辅助输入扰动信号，改变流体流动状态，以减少潜水泵的水力损失，这无疑增加了系统的复杂性，提高了设备成本。同时潜水泵运行过程中，流体中的固体杂质和气体会对叶轮表面进行磨损和冲击，以损坏叶轮，减少泵的使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高性能矿用潜水泵叶轮，可以减少潜水泵工作过程中的水力损失，提高潜水泵工作效率，同时可以减小流体中的固体颗粒和气泡对叶轮表面的冲击与空蚀，有效防止叶轮的损坏，提高潜水泵的使用寿命。
2、一种高性能的矿用潜水泵叶轮，所述叶轮的边缘具有微织构，所述微织构的形状为矩形凹槽、v形以及半球形中的一种，流体流经所述叶轮的过程中所述微织构的内部形成了流向涡，降低了所述叶轮壁面附近的流体流速，抑制了湍流的生长，使得所述微织构具有良好的减阻效果，当潜水泵中的流体流速小于3m/s时，由于半球形微织构更容易形成所述流向涡，流体与所述叶轮边界接触区域的面积最小，此时所述半球形微织构具有最好减阻效果，同时所述流
3、所述矩形凹槽微织构的宽度为1mm，间距为1mm，高度范围为0.5mm~1.5mm。当流体流速小于4m/s时，深度为0.5mm的所述矩形凹槽微织构的减阻效果最好，固体杂质和气泡对所述叶轮的冲击与空蚀作用最小，这是由于当流体流速较小时，所述矩形凹槽微织构的深度越小越容易形成所述二次涡；当流速大于4m/s时，深度为1.5mm的所述矩形凹槽织构的减阻效果最好，固体杂质和气泡对所述叶轮的冲击与空蚀作用最小，这是由于当流体流速较大时，所述矩形凹槽织构的深度越大，所述二次涡与所述叶轮边界的接触区域的面积最小，使得所述矩形凹槽微织构具有更好的减阻效果，同时所述二次涡使流体中的固体杂质与气泡更不容易接近叶轮，减小了流体中固体杂质对所述叶轮的冲击以及气泡对叶轮的空蚀作用。
4、所述半球形微织构的深度范围为0.5mm~1.5mm，间距为1mm。所述半球形微织构的深度越大，所述半球形微织构的减阻效果越好，这是由于随着所述半球形微织构的深度越大，所述流向涡与所述叶轮边界的接触区域的面积最小，使得所述半球形微织构具有更好的减阻效果，同时所述流向涡使流体中的固体杂质与气泡更不容易接近叶轮，减小了流体中固体杂质对所述叶轮的冲击以及气泡对所述叶轮的空蚀作用。
5、所述矩形凹槽微织构的加工通过线切割、水切割、等离子切割、激光切割等其中一种工艺实现。
6、所述半球形微织构的加工通过线切割、水切割、等离子切割、激光切割等其中一种工艺实现。
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1.一种高性能的矿用潜水泵叶轮，所述叶轮（1）的边缘具有微织构，所述微织构的形状为矩形凹槽、V形以及半球形中的一种，流体流经所述叶轮（1）的过程中所述微织构的内部形成了流向涡，降低了所述叶轮（1）壁面附近的流体流速，抑制了湍流的生长，使得所述微织构具有良好的减阻效果，当潜水泵中的流体流速小于3m/s时，由于半球形微织构（4）更容易形成所述流向涡，流体与所述叶轮（1）边界接触区域的面积最小，此时所述半球形微织构（4）具有最好减阻效果，同时所述流向涡使流体中的固体杂质与气泡更不容易接近所述叶轮（1），减小了流体中固体杂质对所述叶轮（1）的冲击以及气泡对所述叶轮（1）的空蚀作用，使得所述叶轮（1）具有更好的使用寿命；当潜水泵的流速大于3m/s时，矩形凹槽微织构（2）在流体流过时形成的所述流向涡因受到两个凹槽尖角的阻碍而分离出二次涡，由于所述二次涡的位置较高，所述二次涡与所述叶轮（1）边界的接触区域的面积最小，使得所述矩形凹槽微织构（2）具有最好的减阻效果，并且流体中的固体杂质与气泡最不容易接近所述叶轮（1）。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的矿用潜水泵叶轮，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种高性能的矿用潜水泵叶轮，其特征在于：所述半球形微织构（4）的深度范围为0.5mm~1.5mm，间距为1mm。所述半球形微织构（4）的深度增大，所述半球形微织构（4）的减阻效果越好，这是由于随着所述半球形微织构（4）的深度越大，所述流向涡与所述叶轮（1）边界的接触区域的面积最小，使得所述半球形微织构（4）具有更好的减阻效果，同时所述流向涡使流体中的固体杂质与气泡更不容易接近叶轮（1），减小了流体中固体杂质对所述叶轮（1）的冲击以及气泡对所述叶轮（1）的空蚀作用。
4.根据权利要求2所述的一种高性能的矿用潜水泵叶轮，所述矩形凹槽微织构（2）的加工通过线切割、水切割、等离子切割、激光切割等其中一种工艺实现。
5.根据权利要求3所述的一种高性能的矿用潜水泵叶轮，所述半球形微织构（4）的加工通过线切割、水切割、等离子切割、激光切割等其中一种工艺实现。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能的矿用潜水泵叶轮，所述叶轮（1）的边缘具有微织构，所述微织构的形状为矩形凹槽、v形以及半球形中的一种，流体流经所述叶轮（1）的过程中所述微织构的内部形成了流向涡，降低了所述叶轮（1）壁面附近的流体流速，抑制了湍流的生长，使得所述微织构具有良好的减阻效果，当潜水泵中的流体流速小于3m/s时，由于半球形微织构（4）更容易形成所述流向涡，流体与所述叶轮（1）边界接触区域的面积最小，此时所述半球形微织构（4）具有最好减阻效果，同时所述流向涡使流体中的固体杂质与气泡更不容易接近所述叶轮（1），减小了流体中固体杂质对所述叶轮（1）的冲击以及气泡对所述叶轮（1）的空蚀作用，使得所述叶轮（1）具有更好的使用寿命；当潜水泵的流速大于3m/s时，矩形凹槽微织构（2）在流体流过时形成的所述流向涡因受到两个凹槽尖角的阻碍而分离出二次涡，由于所述二次涡的位置较高，所述二次涡与所述叶轮（1）边界的接触区域的面积最小，使得所述矩形凹槽微织构（2）具有最好的减阻效果，并且流体中的固体杂质与气泡最不容易接近所述叶轮（1）。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的矿用潜水泵叶轮，其特征在于：所述矩形凹槽微织构（2）的宽度为1mm，间距为1mm，高度范围为0.5mm~1.5mm。当流体流速小于4m/s时，深度为0.5mm的所述矩形凹槽微织构（2）的减阻效果最好，固体杂质和气泡对所述叶轮（2）的冲击与空蚀作用最小，这是由于当流体流速较小时，所述矩形凹槽微织构（2）的深度...
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