一种高效斜流风机制造技术

本发明专利技术公开了一种高效斜流风机，利用有斜流转子叶型，该斜流转子叶型包括高压力曲面、低压力曲面、上曲面和下曲面，记上曲面和下曲面对应的圆柱体的半径分别为R2、R1，R2

【技术实现步骤摘要】
一种高效斜流风机
本专利技术属于风机
，更具体地，涉及一种高效斜流风机。
技术介绍
风机是用于输送气体的机械，被广泛应用于国民经济的各个部门，尤其是在矿山、冶金、石油、化工、航空航天、能源和车辆工程等领域。相较于离心风机和轴流风机，斜流风机在流量和压力两个方面都有较好的性能，具有结构紧凑、体积小等优点，因此，主要应用于大型建筑的通风排风、管道加压送风等换气通风场所。但是，大多数现有的斜流风机存在效率低的问题，对能源浪费严重，不利于节能减排。转子是斜流风机的主要做功部件，对于提高风机的效率、改善风机的性能有着重要作用。静子是斜流风机的主要整流部件，经过转子做功后的气体流经静子后，可进一步回收静压，改善气体流动方向。因此，开发一款高效的斜流转子叶型就显得极其重要。斜流风机转子设计参数多、参数范围广，且各设计参数对效率的影响权重不等，因此，选取合理的参数及取值范围，对效率提升作用较大。目前现有技术中还缺乏合适的、能够较大提升斜流风机转子效率的斜流风机转子的改进方法。
技术实现思路
针对现有技术的改进需求，本专利技术的目的在于提供一种高效斜流风机，其中通过对斜流转子叶型关键的形状参数(尤其是气流折转角等)进行改进，得到高效斜流转子，与现有技术相比能够有效解决现有斜流风机效率低的问题，本专利技术同时通过从叶片高度0％到叶片高度100％均匀取得的5个叶片高度斜流转子的叶型设置其各个叶片高度上的气流折转角沿程分布，以及叶片中弧线长度随叶片高度变化的分布两个方面对叶型的形状进行控制，能够得到高效率的斜流转子叶型；并且利用本专利技术斜流转子叶型可得到转子，并可进一步得到高效斜流风机，能够有效提高斜流风机的效率。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种斜流转子叶型，其特征在于，该斜流转子叶型用于传输气流，其表面包括高压力曲面、低压力曲面、上曲面和下曲面，其中，所述上曲面和所述下曲面分别被两个圆柱体的侧面所覆盖，这两个圆柱体的中心对称轴线相互重合，记所述上曲面对应的所述圆柱体的半径为R2，所述下曲面对应的所述圆柱体的半径为R1，则R2<R1；建立空间直角坐标系，则这两个圆柱体的中心对称轴线为该空间直角坐标系的Z轴；所述高压力曲面和所述低压力曲面均与所述上曲面相交，其中，所述低压力曲面与所述上曲面相交形成的曲线相对于该斜流转子叶型为外凸曲线，所述高压力曲面与所述上曲面相交形成的曲线相对于该斜流转子叶型为内凹曲线；所述Z轴的正方向由所述低压力曲面指向所述高压力曲面；所述高压力曲面还与所述低压力曲面相交，在所述高压力曲面与所述低压力曲面相交形成的两条曲线中，记先与所述气流接触的相交曲线为叶片进口点轨迹线，另外一条相交曲线则为叶片出口点轨迹线；将所述上曲面沿平面展开得到上曲面铺展截面；记该上曲面铺展截面上，因所述上曲面与所述低压力曲面相交形成的对应曲线为上曲面第一曲线，因所述上曲面与所述高压力曲面相交形成的对应曲线为上曲面第二曲线，因所述上曲面与所述叶片进口点轨迹线相交形成的对应点为上曲面进口点，因所述上曲面与所述叶片出口点轨迹线相交形成的对应点为上曲面出口点；则根据所述上曲面第一曲线与所述上曲面第二曲线得到上曲面中弧线，所述上曲面进口点与所述上曲面出口点为该上曲面中弧线的两个端点；记位于该上曲面中弧线上、且与所述上曲面进口点之间的所述上曲面中弧线长度为整个所述上曲面中弧线长度的45％的点为上曲面积叠点，并且，记位于所述上曲面上、且与该上曲面积叠点对应的点为上曲面空间积叠点；记经过该上曲面空间积叠点、且与所述Z轴垂直的平面为所述空间直角坐标系的XOY平面，该XOY平面与所述Z轴的交点为所述空间直角坐标系的原点O；所述原点O与该上曲面空间积叠点所在的直线为所述空间直角坐标系的Y轴，该Y轴的正方向由所述原点O指向该上曲面空间积叠点；以半径从R2变为R1的一系列同轴圆柱体的侧面与该斜流转子叶型相交形成一系列相交面，再将所述一系列相交面均沿平面展开得到一系列铺展截面，所述一系列同轴圆柱体的中心对称轴线均为Z轴；对于任意一个所述铺展截面，记与该铺展截面对应的同轴圆柱体的半径为r，R2≤r≤R1，并且，记该铺展截面上，因所述同轴圆柱体与所述低压力曲面相交形成的对应曲线为第一曲线，因所述同轴圆柱体与所述高压力曲面相交形成的对应曲线为第二曲线，因所述同轴圆柱体与所述叶片进口点轨迹线相交形成的点为进口点，因所述同轴圆柱体与所述叶片出口点轨迹线相交形成的点为出口点，此外，根据所述第一曲线与所述第二曲线得到中弧线，所述进口点与所述出口点为该中弧线的两个端点，并且，记该中弧线上任意一点处由所述出口点到所述进口点的中弧线切线方向到平行于所述空间直角坐标系的X轴正方向的夹角为气流折转角，则当((r-R2)/(R1-R2))比值等于0％、25％、50％、75％及100％这五个值时，对于五个对应的所述铺展截面，在任意一个所述铺展截面上，随着中弧线上各个点距所述进口点之间的中弧线长度与该中弧线总长的比值的变化，中弧线上各个点对应的所述气流折转角的角度变化满足非均匀有理B样条曲线关系；并且，当((r-R2)/(R1-R2))比值等于0％、25％、50％、75％及100％这五个值时，随着((r-R2)/(R1-R2))比值的变化，相应所述铺展截面上的中弧线总长度的变化满足非均匀有理B样条曲线关系。作为本专利技术的进一步优选，当((r-R2)/(R1-R2))比值等于0％时，在对应的所述铺展截面上，中弧线上各个点对应的所述气流折转角的角度变化范围为-58.404°～2°；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于25％时，在对应的所述铺展截面上，中弧线上各个点对应的所述气流折转角的角度变化范围为-67.136°～3.962°；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于50％时，在对应的所述铺展截面上，中弧线上各个点对应的所述气流折转角的角度变化范围为-72.302°～2.284°；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于75％时，在对应的所述铺展截面上，中弧线上各个点对应的所述气流折转角的角度变化范围为-74.501°～-4°；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于100％时，在对应的所述铺展截面上，中弧线上各个点对应的所述气流折转角的角度变化范围为-78.325°～-24.485°。作为本专利技术的进一步优选，当((r-R2)/(R1-R2))比值等于0％时，相应所述铺展截面上的中弧线总长度满足285.1mm～335.1mm；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于25％时，相应所述铺展截面上的中弧线总长度满足271.6mm～321.6mm；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于50％时，相应所述铺展截面上的中弧线总长度满足259.7mm～309.7mm；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于75％时，相应所述铺展截面上的中弧线总长度满足240.5mm～290.5mm；当((r-R2)/(R1-R2))比值等于100％时，相应所述铺展截面上的中弧线总长度满足194.9mm～244.9mm。作为本专利技术的进一步优选，当r在R2≤r≤R1连续取值时，随着((r-R2)/(R1-R2))比值的变化，相应所述铺展截面上的中弧线总长度的变化满足非均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜流转子叶型，其特征在于，该斜流转子叶型用于传输气流，其表面包括高压力曲面、低压力曲面、上曲面和下曲面，其中，所述上曲面和所述下曲面分别被两个圆柱体的侧面所覆盖，这两个圆柱体的中心对称轴线相互重合，记所述上曲面对应的所述圆柱体的半径为R2，所述下曲面对应的所述圆柱体的半径为R1，则R2

【技术特征摘要】
1.一种斜流转子叶型，其特征在于，该斜流转子叶型用于传输气流，其表面包括高压力曲面、低压力曲面、上曲面和下曲面，其中，所述上曲面和所述下曲面分别被两个圆柱体的侧面所覆盖，这两个圆柱体的中心对称轴线相互重合，记所述上曲面对应的所述圆柱体的半径为R2，所述下曲面对应的所述圆柱体的半径为R1，则R2<R1；建立空间直角坐标系，则这两个圆柱体的中心对称轴线为该空间直角坐标系的Z轴；所述高压力曲面和所述低压力曲面均与所述上曲面相交，其中，所述低压力曲面与所述上曲面相交形成的曲线相对于该斜流转子叶型为外凸曲线，所述高压力曲面与所述上曲面相交形成的曲线相对于该斜流转子叶型为内凹曲线；所述Z轴的正方向由所述低压力曲面指向所述高压力曲面；所述高压力曲面还与所述低压力曲面相交，在所述高压力曲面与所述低压力曲面相交形成的两条曲线中，记先与所述气流接触的相交曲线为叶片进口点轨迹线，另外一条相交曲线则为叶片出口点轨迹线；将所述上曲面沿平面展开得到上曲面铺展截面；记该上曲面铺展截面上，因所述上曲面与所述低压力曲面相交形成的对应曲线为上曲面第一曲线，因所述上曲面与所述高压力曲面相交形成的对应曲线为上曲面第二曲线，因所述上曲面与所述叶片进口点轨迹线相交形成的对应点为上曲面进口点，因所述上曲面与所述叶片出口点轨迹线相交形成的对应点为上曲面出口点；则根据所述上曲面第一曲线与所述上曲面第二曲线得到上曲面中弧线，所述上曲面进口点与所述上曲面出口点为该上曲面中弧线的两个端点；记位于该上曲面中弧线上、且与所述上曲面进口点之间的所述上曲面中弧线长度为整个所述上曲面中弧线长度的45％的点为上曲面积叠点，并且，记位于所述上曲面上、且与该上曲面积叠点对应的点为上曲面空间积叠点；记经过该上曲面空间积叠点、且与所述Z轴垂直的平面为所述空间直角坐标系的XOY平面，该XOY平面与所述Z轴的交点为所述空间直角坐标系的原点O；所述原点O与该上曲面空间积叠点所在的直线为所述空间直角坐标系的Y轴，该Y轴的正方向由所述原点O指向该上曲面空间积叠点；以半径从R2变为R1的一系列同轴圆柱体的侧面与该斜流转子叶型相交形成一系列相交面，再将所述一系列相交面均沿平面展开得到一系列铺展截面，所述一系列同轴圆柱体的中心对称轴线均为Z轴；对于任意一个所述铺展截面，记与该铺展截面对应的同轴圆柱体的半径为r，R2≤r≤R1，并且，记该铺展截面上，因所述同轴圆柱体与所述低压力曲面相交形成的对应曲线为第一曲线，因所述同轴圆柱体与所述高压力曲面相交形成的对应曲线为第二曲线，因所述同轴圆柱体与所述叶片进口点轨迹线相交形成的点为进口点，因所述同轴圆柱体与所述叶片出口点轨迹线相交形成的点为出口点，此外，根据所述第一曲线与所述第二曲线得到中弧线，所述进口点与所述出口点为该中弧线的两个端点，并且，记该中弧线上任意一点处由所述出口点到所述进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，杨筱沛，栾勇，蒋博彦，刘辉，王威，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42