本發(fā)明涉及管件領(lǐng)域，具體地，涉及一種彎管結(jié)構(gòu)、管路和直管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

管路廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械化工設(shè)備中用于輸送燃料、潤(rùn)滑油、冷卻液等流體，例如，車輛的燃料供給系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。泵和管路是流體輸送的關(guān)鍵部件，其中，泵為流體輸送系統(tǒng)提供壓力以驅(qū)動(dòng)流體在管路中流動(dòng)，流體在管路中的輸送過(guò)程中的壓力損失直接影響流體輸送系統(tǒng)的工作效率。

管路的壓力損失主要包括兩種：第一，沿程壓力損失，指流體在管道中流動(dòng)時(shí)為克服管壁的摩擦阻力而損耗的能量；第二，局部壓力損失，指當(dāng)流體流過(guò)彎管時(shí)，流體的流速大小和流動(dòng)方向被迫急劇地發(fā)生改變，流速沿彎管的徑向分布不均，進(jìn)而產(chǎn)生速度梯度，導(dǎo)致流動(dòng)分離形成漩渦區(qū)，加劇流體內(nèi)的摩擦作用，產(chǎn)生較大的壓力損失。

隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備變得越來(lái)越緊湊，管路結(jié)構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜，管路中的彎管的越來(lái)越多，使得流體經(jīng)過(guò)彎管時(shí)產(chǎn)生的局部壓力損失越來(lái)越大，并且，發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得管路內(nèi)的壓力驟增，經(jīng)過(guò)彎管的流體的壓力損失更加顯著。

因此，希望有一種能夠減少經(jīng)過(guò)彎管的流體的壓力損失的裝置能夠克服或者至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種彎管結(jié)構(gòu)，該彎管結(jié)構(gòu)能夠有效減小經(jīng)過(guò)彎管 的流體的壓力損失。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種彎管結(jié)構(gòu)，該彎管結(jié)構(gòu)包括用于流通流體的管體，所述管體具有彎管部，所述彎管結(jié)構(gòu)還包括旋流部，在流體流動(dòng)的方向上，所述旋流部設(shè)置在所述管體內(nèi)并位于所述彎管部的上游，以使得流體以旋流的形式流過(guò)所述彎管部。

優(yōu)選地，所述彎管結(jié)構(gòu)包括與所述彎管部的入口端連接的進(jìn)口直管段，其中，所述旋流部設(shè)置在所述進(jìn)口直管段上。

優(yōu)選地，所述旋流部包括固定在所述進(jìn)口直管段的管壁上的多個(gè)旋流葉片，所述旋流葉片與所述進(jìn)口直管段的管壁的相交線與所述進(jìn)口直管段的延伸方向之間具有傾斜夾角，并且各個(gè)所述旋流葉片均朝向順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较騼A斜。

優(yōu)選地，與所述彎管部的入口端的間距相同的多個(gè)所述旋流葉片構(gòu)成一個(gè)旋流葉片組。

優(yōu)選地，同一個(gè)所述旋流葉片組中的所述旋流葉片沿所述進(jìn)口直管段的周向均勻布置，且同一個(gè)所述旋流葉片組中的各個(gè)所述旋流葉片的所述傾斜夾角、葉片形狀和葉片尺寸均相同。

優(yōu)選地，所述旋流部包括沿所述進(jìn)口直管段的延伸方向依次設(shè)置的多個(gè)所述旋流葉片組，各個(gè)所述旋流葉片組的所述旋流葉片均朝向順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较騼A斜。

優(yōu)選地，各個(gè)所述旋流葉片組中的所述旋流葉片的數(shù)量、所述旋流葉片的傾斜夾角、所述旋流葉片的葉片形狀和/或所述旋流葉片的葉片尺寸不相同。

優(yōu)選地，在所述進(jìn)口直管段的橫截面內(nèi)，每個(gè)所述旋流葉片的徑向尺寸為所述進(jìn)口直管段的內(nèi)徑的1/6至1/3。

優(yōu)選地，所述旋流葉片為直葉片或者彎曲葉片，和/或，所述旋流葉片 的剖面形狀為翼形。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種管路，該管路包括多個(gè)彎管段，至少一個(gè)所述彎管段包括有根據(jù)上文所述的彎管結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述管路中的各個(gè)所述彎管段均包括有所述彎管結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種直管結(jié)構(gòu)，包括用于布置在彎管段上游的直管段，所述直管段的內(nèi)部沿著周向方向間隔設(shè)置有多個(gè)徑向延伸的旋流葉片，所述旋流葉片使得流過(guò)的流體能夠以旋流形式流入彎管段。

優(yōu)選地，所述旋流葉片固定在所述直管段的管壁上，所述旋流葉片與所述直管段的管壁的相交線與所述直管段的延伸方向之間具有傾斜夾角，并且各個(gè)所述旋流葉片均朝向順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较騼A斜。

優(yōu)選地，所述直管結(jié)構(gòu)包括沿所述直管段的管軸線設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，多個(gè)所述旋流葉片周向均布在所述轉(zhuǎn)軸上。

通過(guò)上述技術(shù)方案，通過(guò)旋流部使得進(jìn)入彎管部的流體旋轉(zhuǎn)起來(lái)形成旋流，產(chǎn)生與彎管部的周向相切的速度分量，由于上述速度分量的存在，使得流體進(jìn)入彎管部后的流速分布趨于均勻，避免流動(dòng)分離現(xiàn)象，從而無(wú)法形成漩渦區(qū)，減少經(jīng)過(guò)彎管部的流體的壓力損失，進(jìn)而減小具有該彎管結(jié)構(gòu)的管路的流體壓力損失，提高使用管路的設(shè)備的工作效率。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的彎管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示的彎管結(jié)構(gòu)的進(jìn)口直管段的橫向剖視圖。

圖3是圖1所示的彎管結(jié)構(gòu)的進(jìn)口直管段的縱向透視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1管體；11進(jìn)口直管段；

12彎管部；13出口直管段；

14旋流部；15旋流葉片。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種彎管結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖1，該彎管結(jié)構(gòu)包括用于流通流體的管體1，管體1具有彎管部12，所述彎管結(jié)構(gòu)還包括旋流部14，在流體流動(dòng)的方向上，旋流部14設(shè)置在管體1內(nèi)并位于彎管部12的上游，以使得流體以旋流的形式流過(guò)彎管部12。

通過(guò)旋流部14使得進(jìn)入彎管部12的流體旋轉(zhuǎn)起來(lái)形成旋流，產(chǎn)生與彎管部12的周向相切的速度分量，由于上述速度分量的存在，使得流體進(jìn)入彎管部12后的流速分布趨于均勻，避免流動(dòng)分離現(xiàn)象，從而無(wú)法形成漩渦區(qū)，減少經(jīng)過(guò)彎管部2的流體的壓力損失，進(jìn)而減小具有該彎管結(jié)構(gòu)的管路的流體壓力損失，提高使用管路的設(shè)備的工作效率。

可以理解的是，旋流部14可以設(shè)置在位于彎管部12的上游的直管上，也可以設(shè)置在彎管部12的上游的一部分彎管上，例如，可以設(shè)置在彎管部12的入口端處，能夠使得進(jìn)入彎管部12的流體形成旋流即可。并且，位于彎管部12的上游的管段可以與彎管部12一體成型，也可以與彎管部12分別成型后連接在一起，使用者可根據(jù)實(shí)際需要選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述彎管結(jié)構(gòu)包括與彎管部12的入口端連接的進(jìn)口直管段11， 其中，旋流部14設(shè)置在進(jìn)口直管段11上。將旋流部14設(shè)置在直管上更有利于旋流的形成，減小流體經(jīng)過(guò)彎管部12時(shí)的局部壓力損失。且優(yōu)選為旋流部14與彎管部12的入口端具有一定間距，以更好的形成旋流。

旋流部14的形式可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，例如，旋流部14包括沿管子的軸線安裝的轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上多個(gè)葉片，流體流過(guò)葉片時(shí)在葉片的作用下而具有與彎管部12的周向相切的速度分量，此時(shí)，轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸上的葉片應(yīng)當(dāng)對(duì)流體的流速的影響最小化，或者在進(jìn)口直管段11的內(nèi)壁上設(shè)置適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)紋路，使得流經(jīng)該進(jìn)口直管段11的流體能夠形成旋流。優(yōu)選地，旋流部14包括固定在進(jìn)口直管段11的管壁上的多個(gè)旋流葉片15，旋流葉片15與進(jìn)口直管段11的管壁的相交線與進(jìn)口直管段11的延伸方向之間具有傾斜夾角，并且各個(gè)旋流葉片15均朝向順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较騼A斜。旋流葉片15結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)制造，且設(shè)置在管壁上的旋流葉片15對(duì)流體的流動(dòng)阻力也較小，避免由于旋流部14的設(shè)置而影響流體的流動(dòng)。

各個(gè)旋流葉片15的形狀、位置和分布形式可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，能夠使得進(jìn)入彎管部12的流體形成旋流即可。參見(jiàn)圖3所示，與彎管部12的入口端的間距相同的多個(gè)旋流葉片15構(gòu)成一個(gè)旋流葉片組，使得進(jìn)入彎管部12的流體的流速更均勻。

進(jìn)一步優(yōu)選地，參見(jiàn)圖1和圖2所示，同一個(gè)所述旋流葉片組中的旋流葉片15沿進(jìn)口直管段11的周向均勻布置，且同一個(gè)所述旋流葉片組中的各個(gè)旋流葉片15的所述傾斜夾角、葉片形狀和葉片尺寸均相同，進(jìn)一步提高進(jìn)入彎管部12的流體的流速的均勻性，且各個(gè)旋流葉片的傾斜夾角、葉片形狀和葉片尺寸均相同也更便于旋流葉片的制造和布置。

優(yōu)選地，旋流部14包括沿進(jìn)口直管段11的延伸方向依次設(shè)置的多個(gè)所述旋流葉片組，各個(gè)所述旋流葉片組的旋流葉片15均朝向順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较騼A斜，各個(gè)所述旋流葉片組分層布置，結(jié)合使用，使得流體加速 旋轉(zhuǎn)，增強(qiáng)流體的旋流效果。其中，所述旋流葉片組的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，例如，兩個(gè)、三個(gè)等。其中，各個(gè)所述旋流葉片組中的旋流葉片15的數(shù)量、旋流葉片15的傾斜夾角、旋流葉片15的葉片形狀和/或旋流葉片15的葉片尺寸等參數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要選擇相同或者不同。

優(yōu)選地，各個(gè)所述旋流葉片組中的旋流葉片15的數(shù)量、旋流葉片15的傾斜夾角、旋流葉片15的葉片形狀和/或旋流葉片15的葉片尺寸不相同，使得各個(gè)旋流葉片組的作用效果有一定差異，使得流體經(jīng)過(guò)旋流部14后形成的旋流中的流速沿彎管部12的徑向分布更加均勻。

在進(jìn)口直管段11的橫截面內(nèi)，各個(gè)所述旋流葉片15的尺寸與進(jìn)口直管段11的內(nèi)徑之比可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，能夠使得流體形成適當(dāng)?shù)男骷纯?。避免旋流葉片15尺寸過(guò)大導(dǎo)致旋流葉片15過(guò)于干涉流體的正常流動(dòng)，同時(shí)避免旋流葉片15尺寸過(guò)小無(wú)法使得流體形成旋流，優(yōu)選地，在進(jìn)口直管段11的橫截面內(nèi)，每個(gè)旋流葉片15的徑向尺寸為進(jìn)口直管段11的內(nèi)徑的1/6至1/3。

旋流葉片15的葉片形狀可根據(jù)實(shí)際需要選擇適當(dāng)?shù)男螤?，?yōu)選地，旋流葉片15為直葉片或者彎曲葉片，直葉片或彎曲葉片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且能夠較好的產(chǎn)生旋流。同樣地，旋流葉片15的剖面形狀可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，例如，長(zhǎng)條形剖面、拱形剖面等，優(yōu)選地，旋流葉片15的剖面形狀為翼形，具有翼形剖面的旋流葉片15具有更好的流體力學(xué)特性，更加有利于旋流的形成。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種管路，該管路包括多個(gè)彎管段，至少一個(gè)所述彎管段包括有根據(jù)上文所述的彎管結(jié)構(gòu)。其中，所述彎管段可完全形成為彎曲的管，旋流部14可設(shè)置在所述彎管段的入口端處，彎管部12形成在旋流部14的下游處；或者所述彎管段包括靠近上游設(shè)置的直管部分和靠近下游設(shè)置的彎管部分，旋流部14形成在所述直管部分上，如圖1所 示的實(shí)施方式。上述管路可減小管路中流通的流體的局部壓力損失，提高應(yīng)用該管路的設(shè)備的工作效率，例如，將上述管路應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)的工作效率，減少能量損失，且節(jié)約能量。

其中，管路中的包含上述彎管結(jié)構(gòu)的彎管段的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，在那些彎管段上設(shè)置該彎管結(jié)構(gòu)也可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，如果管路的局部壓力損失不是很大，可選擇僅在管路中的個(gè)別彎管段上設(shè)置所述彎管結(jié)構(gòu)，旋流效果可保持至下一個(gè)彎管段上。優(yōu)選地，所述管路中的各個(gè)所述彎管段均包括有所述彎管結(jié)構(gòu)，使得管路的壓力損失更小，提高管路的流體輸送效率。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種直管結(jié)構(gòu)，包括用于布置在彎管段上游的直管段，所述直管段的內(nèi)部沿著周向方向間隔設(shè)置有多個(gè)徑向延伸的旋流葉片，所述旋流葉片使得流過(guò)的流體能夠以旋流形式流入彎管段。該直管段可單獨(dú)生產(chǎn)制造后設(shè)置在相應(yīng)的彎管段的上游，使得流體經(jīng)支管結(jié)構(gòu)中的旋流葉片的作用后能夠形成旋流，進(jìn)而減少流體在彎管段的壓力損失。

其中，在圖示實(shí)施方式中，當(dāng)彎管部12和進(jìn)口直管段11為單獨(dú)成型時(shí)，單獨(dú)的進(jìn)口直管段11可作為上述直管結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述旋流葉片固定在所述直管段的管壁上，所述旋流葉片與所述直管段的管壁的相交線與所述直管段的延伸方向之間具有傾斜夾角，并且各個(gè)所述旋流葉片均朝向順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较騼A斜。旋流葉片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)制造，且對(duì)流體的阻力較小。

所述旋流葉片的布置形式不局限于上方式，使用者也可選擇使得所述直管結(jié)構(gòu)包括沿所述直管段的管軸線設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，多個(gè)所述旋流葉片周向均布在所述轉(zhuǎn)軸上。其中，需要在管壁和轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置適當(dāng)?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)已將轉(zhuǎn)軸固定設(shè)置在直管段的管軸線處，并且，為了避免轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸的支撐機(jī)構(gòu)對(duì)流體產(chǎn)生較大的阻力，優(yōu)選為將轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸的支撐機(jī)構(gòu)盡可能的細(xì)小。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。