【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离心泵内固液两相流试验领域，尤其涉及一种一体式固液两相流离心泵piv试验台。
技术介绍
1、离心泵具有卓越的性能和广泛的应用范围，在工业领域中经常需要面临固液两相介质的输送，相比于单相流动，两相介质的相互作用使泵内的流动更为复杂和不确定。针对离心泵内两相流动情况多采用高速摄影和piv等可视化试验技术进行研究。现有的固液两相流离心泵可视化试验台多采用试验泵和循环水箱分开布置的形式，二者之间通过循环管路连接，构成完整的流动循环回路，这就导致试验台的占地面积过大增加了试验的成本，固体颗粒的投放和回收装置又进一步增加了试验装置的复杂性。此外，现有的固液两相流试验台的进口管路多为水平放置，当固体颗粒密度较大时，由于重力作用会使颗粒向下沉积，在管道内出现分层，导致进入泵内的固液两相介质分布不均匀，增加了试验拍摄的随机性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种结构更简单、占地面积更小、泵进口固液两相介质更为均匀的固液两相离心泵内部流场可视化试验装置。
2、本专利技术的具体方案如下：
3、一种一体式固液两相流离心泵piv试验台，由固液两相循环回收系统和piv测试系统组成；
4、所述固液两相循环回收系统包括颗粒投放器、循环水箱、测试泵、循环管路和颗粒回收管路；
5、所述测试泵放置在循环水箱内底部，电机通过电机架固定在循环水箱上方并通过联轴器带动测试泵旋转，在电机与循环水箱之间还布置有轴编码器和转速转矩仪；
6、在循环水
7、颗粒投放器固定在循环水箱上方，通过管道连接至吸水器的混合腔，在管道上设有第一阀门以控制颗粒加入；
8、所述piv测试系统由高速摄像机、同步控制器、激光源和计算机组成；激光源布置在循环水箱的侧面并与测试泵的出口垂直，高速摄像机布置在循环水箱下方并正对着测试泵；同步控制器电性连接轴编码器、高速摄像机和激光源。
9、测试泵采用有机玻璃加工；所述循环水箱的侧面及底部采用有机玻璃加工；以方便测试泵可视化的piv试验。
10、测试泵的进口管路上还设有进口压力表；测试泵的出口管路与三通管之间设有出口压力表和流量计；
11、循环管路上设有第二阀门；通过控制第二阀门流量大小，将固液两相介质输送至卸能管路。
12、颗粒回收管路上设有第三阀门。
13、吸水器的吸水腔壁面沿圆周方向开有圆孔并安装有滤网，循环水箱内的液相通过圆孔进入吸水腔，然后经过阻力盘整流进入混合腔；
14、所述颗粒回收器内部设有颗粒过滤网，且壁面开有用于液相交换的圆孔。固液两相介质通过颗粒回收管路进入颗粒回收器，固体颗粒被留在过滤网内，液相则通过壁面圆孔进入循环水箱。
15、所述卸能管路壁面开有延流动方向的缝隙，开缝宽度小于颗粒直径，高压液流可通过缝隙进入循环水箱。大部分高压液流通过缝隙流入循环水箱，以达到卸能的目的；小部分高压液流携带颗粒进入混合腔与低压液流进行混合。
16、本专利技术所述的一种一体式固液两相流离心泵piv试验台，其不仅可以进行固液两相流离心泵内流场、外特性等试验，还可以进行单相流动的各种试验，是一种适用多工况的多功能试验台。该试验台通过循环管路和颗粒回收管路的布置，实现了颗粒在管路内的循环和回收。此外卸能管路和阻力盘的布置可以保持测试泵进口条件的稳定性；混合腔的漏斗式结构可以保证颗粒更均匀的进入进口管路；进口管路垂直安放避免了由于重力作用而导致颗粒的沉积现象；高速摄像机布置在叶轮下方可以保证拍到完整的叶轮流道。
17、与现有技术相比本专利技术的优点在于：
18、(1)一体式的管路和水箱布置让试验台整体更为紧凑，减小了试验台的占地空间。
19、(2)进口管路的垂直布置有效的减小了颗粒的沉积，提高了进入泵内固液两相流的均匀性。
20、(3)有独立的固液两相流循环管路和颗粒回收管路，减少了颗粒所需数量同时也可以达到颗粒循环和回收的目的。
21、(4)卸能管路和阻力盘的布置保证了泵进口条件的稳定性。
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1.一种一体式固液两相流离心泵PIV试验台，其特征在于，由固液两相循环回收系统和PIV测试系统组成；
2.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵PIV试验台，其特征在于，测试泵(13)采用有机玻璃加工；所述循环水箱(8)的侧面及底部采用有机玻璃加工。
3.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵PIV试验台，其特征在于，测试泵(13)的进口管路上还设有进口压力表(12)；测试泵(13)的出口管路与三通管(17)之间设有出口压力表(15)和流量计(16)。
4.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵PIV试验台，其特征在于，循环管路(18)上设有第二阀门(20)；通过控制第二阀门(20)流量大小，将固液两相介质输送至卸能管路(23)；颗粒回收管路(19)上设有第三阀门(21)。
5.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵PIV试验台，其特征在于，吸水器(9)的吸水腔壁面沿圆周方向开有圆孔并安装有滤网，循环水箱(8)内的液相通过圆孔进入吸水腔，然后经过阻力盘(10)整流进入混合腔。
6.如权利要求1所述
7.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵PIV试验台，其特征在于，所述卸能管路(23)壁面开有延流动方向的缝隙，开缝宽度小于颗粒直径。
...【技术特征摘要】
1.一种一体式固液两相流离心泵piv试验台，其特征在于，由固液两相循环回收系统和piv测试系统组成；
2.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵piv试验台，其特征在于，测试泵(13)采用有机玻璃加工；所述循环水箱(8)的侧面及底部采用有机玻璃加工。
3.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵piv试验台，其特征在于，测试泵(13)的进口管路上还设有进口压力表(12)；测试泵(13)的出口管路与三通管(17)之间设有出口压力表(15)和流量计(16)。
4.如权利要求1所述的一种一体式固液两相流离心泵piv试验台，其特征在于，循环管路(18)上设有第二阀门(20)；通过控制第二阀门(...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晨曦，周岭，赵振江，蒋磊，施宇晖，赵玉欣，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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