带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮制造技术

本发明专利技术公开了一种带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮，包括轮毂、轴套用连接件固定在轮毂上；还包括固定连接在轮毂上的弯扭叶片及分流叶片；所述弯扭叶片包括为吸力面和压力面；所述弯扭叶片顶部设置有翼型槽；所述弯扭叶片压力面的上半部设置有叶脉状凹槽，翼型槽通过出气口与叶脉状凹槽相通；所述弯扭叶片吸力面尾部设置有小翼突起；所述弯扭叶片上设置有抛物线小孔；在相邻两个弯扭叶片之间设置分流叶片；所述分流叶片的高度小于弯扭叶片一半的高度。

Axial fan three yuan impeller with vein shape structure and circular column splitter blade

The present invention discloses a leaf like structure and the axial flow fan blade arc column split three yuan impeller includes a hub axle sleeve, connecting piece is fixed on the wheel hub; also includes bending blades and splitter blade is fixedly connected to the hub; the bending blade includes the suction and pressure surfaces; the twisted blade airfoil is arranged on the top of the pressure tank; the upper part is provided with a curved blade leaf shaped groove, airfoil slot through the air outlet and the groove communicated with the leaf like; bending blade suction surface are arranged on the rear of the winglet raised; bending blades are arranged on the parabolic hole; the splitter blade set between two adjacent twisted blade; the splitter blade height is less than half the height of twisted blade.

【技术实现步骤摘要】
带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮
本专利技术涉及轴流风机设计领域，特别涉及一种带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的新型轴流风机三元叶轮。
技术介绍
轴流风机的工作原理是将电机输入的机械能用来提高气体的压力，进行输送和排放气体。轴流风机在国民经济的各个领域发挥着作用，广泛应用于工厂、矿井、车辆、船泊和建筑物等，在通风、排尘和冷却方面发挥着不可替代的作用，据不完全统计，全国各类风机年用电量占全国发电量的20％，其中很多的风机不是年代久远，就是效率低，造成了电力的严重浪费，可见提高风机性能实现节能在国民经济中的重要性。轴流风机通常作用在流量要求高而压力低的场合，结构相对简单且便于安装，在风机领域有着不可替代的作用。尽管轴流风机的结构简单，但是流动情况确实相当复杂。流动往往具有三维性、粘性和非定常性，在以往的风机设计中很少或很难全面的考虑这些情况，即便是数值分析成熟的今天也很难控制上述因素对风机的影响，特别是流体具有粘性这个关键因素，因为粘性常常会使叶片出口边形成叶片尾迹漩涡；由于粘性，叶片表面会存在粘性边界层(特别是叶片表面非常光滑的情况下)，与主流之间产生的强烈的相互作用，产生二次流现象；粘性的存在也会形成空气动力噪声，主要包括旋转噪声和涡流噪声。除此之外，叶片压力面和吸力面的压差、叶片顶部和机壳的径向间隙和叶片本身边界层内径向流动产生的二次流也是造成风机损失上升、效率降低的主要根源。综上所述，只有控制和减少二次流现象，防止边界层分离，抑制叶片尾迹漩涡的产生，减少湍流耗散和流动损失才能设计出效率高、性能好、噪声低和节能的轴流风机，满足现代生产对风机的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是针对现有技术的不足通过控制和减少二次流、边界层分离、尾迹漩涡和涡流噪声的产生，提出一种带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的新型轴流风机三元叶轮。该专利技术能减少二次流现象，防止边界层分离，抑制叶片尾迹漩涡的产生，减少湍流耗散和流动损失，具有效率高、性能好、噪声低和节能的特点。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮，包括轮毂、轴套用连接件固定在轮毂上；还包括固定连接在轮毂上的弯扭叶片及分流叶片；所述弯扭叶片包括为吸力面和压力面；所述弯扭叶片顶部设置有翼型槽；所述弯扭叶片压力面的上半部设置有叶脉状凹槽，翼型槽通过出气口与叶脉状凹槽相通；所述弯扭叶片吸力面尾部设置有小翼突起；所述弯扭叶片上设置有抛物线小孔；在相邻两个弯扭叶片之间设置分流叶片；所述分流叶片的高度小于弯扭叶片一半的高度。作为本专利技术的带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮的改进：分流叶片由圆弧形直板和两个贯穿圆弧形直板的圆弧柱组成；所述圆弧形直板设置在相邻两个扭叶片的正中间，每个圆弧柱两端与相邻弯扭叶片固定连接。作为本专利技术的带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮的进一步改进：所述叶脉状凹槽包括至少两条脉槽，每条脉槽和一个出气口相通，出气口与翼型槽相通。作为本专利技术的带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮的进一步改进：所述弯扭叶片的吸力面后端等距设置有三个小翼突起。作为本专利技术的带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮的进一步改进：所述轮毂上等距设置有八个弯扭叶片及八个分流叶片。作为本专利技术的带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮的进一步改进：所述弯扭叶片的扭曲15°-20°，弯曲15°-20°。作为本专利技术的带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮的进一步改进：所述分流叶片的高度为弯扭叶片的高度的30％-40％。本专利技术具有以下优点：本专利技术通过采用弯扭叶片使得叶根部安装角大，弯扭叶片部处安装角小，保证空气在径向上各个位置都有一个比较均匀的轴向速度，保证正常工作，避免气流分离，减少流动损失而且能够有效抑制叶栅内部的二次流动(静压呈C型分布叶片吸力面和压力面压差小于常规叶片)，同时能够提高根部反动度，降低顶部反动度，达到均化反动度沿叶高分布的目的，提高根部的通流能力；弯扭叶片压力面顶部开有叶脉状凹槽，弯扭叶片顶部开有翼型槽，翼型槽和叶脉状凹槽通过出气口相连，该结构能够在叶脉状凹槽内形成低速二次涡，槽内粘性阻力与总阻力相反以减少粘性阻力，抑制湍流强度，减少湍流耗散，能够将压力面上部的高能气体引通过叶脉状凹槽和出气口引进叶顶翼型槽，阻止一些气体通过径向间隙从压力面流向吸力面，造成弯扭叶片顶部附近流动的混乱，改善弯扭叶片顶部的流动情况，也可以避免气体从弯扭叶片的压力面流向相邻的吸力面产生的横向二次流现象，从而达到减少流动损失，同时叶脉状凹槽也有普通凹槽的作用；弯扭叶片上的抛物线小孔能减少叶片吸力面和压力面的压力差，改善叶片周围边界层分离，减少了涡流噪声的产生；弯扭叶片后端上的小翼突起可以引导气流沿着弦向运动，可以很好的控制径向流动，减少径向运动的二次流，防止尾迹射流，使弯扭叶片吸力面边界层分离点向后运动，减小能量损失；错开圆弧柱分流叶片的圆弧形直板能起到普通分流叶片的作用，减少流动分离和二次流，使流道内的流动更加稳定，两错开的圆弧柱能对产生的漩涡进行二次切割(特别是对根部可能出现的漩涡)，圆弧状可以减小切割阻力，达到静压增益的显著效果，提高风机的额效率。依托原理在轴流风机叶轮不同位置进行改进使轴流风机的效率更高，性能更好，更节能环保。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为本专利技术带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的新型轴流风机三元叶轮的整体结构示意图；图2为图1中弯扭叶片的吸力面的结构示意图；图3为图1中弯扭叶片的压力面的结构示意图；图4为图1中分流叶片的结构示意图；图5为图2中弯扭叶片和小翼突起的C-C面的结构示意图；图6为图1中翼型槽的结构示意图；图7为图1中弯扭叶片的叶栅结构示意图；图8为图1中弯扭叶片弯曲和扭曲的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。实施例1、带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的新型轴流风机三元叶轮，如图所示，包括轮毂、固定连接在轮毂上的弯扭叶片1和分流叶片2、轴套3和连接件4。弯扭叶片1包括吸力面18和压力面19，弯扭叶片1的吸力面18顶部设置有叶脉状凹槽15，弯扭叶片1后端设置有小翼突起13，叶脉状凹槽15包括至少两个脉槽，弯扭叶片1的根部处安装角大，顶部安装角小(安装角为弯扭叶片1半径r处回转平面与翼型弦长之间的夹角，由图中的β1和β2表示)，保证空气在径向上各个位置都有一个比较均匀的轴向速度，保证正常工作，避免气流分离，减少流动损失而且能够有效抑制叶栅内部的二次流动(静压呈C型分布，从而使叶片吸力面18和压力面19压差小于常规叶片)，同时能够提高弯扭叶片1根部反动度，降低弯扭叶片1顶部反动度，达到均化反动度沿叶高分布的目的，提高弯扭叶片1根部的通流能力。叶栅是指在某一半径r上，用其轴圆柱面将叶片截断，然后再将这一截面展成的平面，体现相邻弯扭叶片1位置关系，弯扭叶片1安装角等。在吸力面18设置小翼突起13能使流体在在叶栅内流动，由于弯扭叶片1和流体相互作用，叶片压力面19压力大于吸力面18，流体从弯扭叶片1压力面19向吸力面18流动，加之来流使的吸力面18的气流更紊乱，所以设计尾翼使气流沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮，包括轮毂、轴套(3)用连接件(4)固定在轮毂上；其特征在于：还包括固定连接在轮毂上的弯扭叶片(1)及分流叶片(2)；所述弯扭叶片(1)包括为吸力面(18)和压力面(19)；所述弯扭叶片(1)顶部设置有翼型槽(11)；所述弯扭叶片(1)压力面的上半部设置有叶脉状凹槽(15)，翼型槽(11)通过出气口(14)与叶脉状凹槽(15)相通；所述弯扭叶片(1)吸力面尾部设置有小翼突起(13)；所述弯扭叶片(1)上设置有抛物线小孔(12)；在相邻两个弯扭叶片(1)之间设置分流叶片(2)；所述分流叶片(2)的高度小于弯扭叶片(1)一半的高度。

【技术特征摘要】
2016.12.07 CN 20161111835181.带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮，包括轮毂、轴套(3)用连接件(4)固定在轮毂上；其特征在于：还包括固定连接在轮毂上的弯扭叶片(1)及分流叶片(2)；所述弯扭叶片(1)包括为吸力面(18)和压力面(19)；所述弯扭叶片(1)顶部设置有翼型槽(11)；所述弯扭叶片(1)压力面的上半部设置有叶脉状凹槽(15)，翼型槽(11)通过出气口(14)与叶脉状凹槽(15)相通；所述弯扭叶片(1)吸力面尾部设置有小翼突起(13)；所述弯扭叶片(1)上设置有抛物线小孔(12)；在相邻两个弯扭叶片(1)之间设置分流叶片(2)；所述分流叶片(2)的高度小于弯扭叶片(1)一半的高度。2.根据权利要求1所述的带叶脉状结构和圆弧柱分流叶片的轴流风机三元叶轮，其特征在于：所述分流叶片(2)由圆弧形直板(22)和两个贯穿圆弧形直板(22)的圆弧柱(21)组成；所述圆弧形直板...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨徽，窦华书，李红军，杨鹏，魏义坤，张炜，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33