A low noise axial flow fan composite bionic airfoil blade belongs to the fluid mechanical blade design and flow control technology, the composite bionic airfoil airfoil design proposed by the invention is to modify the NACA 6405 airfoil airfoil, composed of a plurality of biomimetic units in space connection, the blade has periodic concave front the structure, sharp trailing edge and ridge structure surface characteristics, blade pressure and suction surface is a space surface multi segment surface, the middle part of the two ridge section for a biomimetic unit, the middle part of the ridge line width and thickness were higher than the two position of the ridge line of small biomimetic units. The evolution process of the invention can effectively control the time of laminar boundary layer or turbulent boundary layer, is less sensitive to the Reynolds number, the axial flow fan in all conditions with good aerodynamic performance and acoustic performance.
【技术实现步骤摘要】
一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片
本专利技术属流体机械叶片设计及流动控制
,具体涉及一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片。
技术介绍
噪声污染不仅影响人们的正常休息、学习及工作,而且还会严重危害人体健康,如诱发心脏病、高血压等疾病,并对社会经济产生严重的负面影响。机翼型轴流风机是工业生产和日常生活中常用的流体机械,在高速运转下,其气动噪声已经远远超过机械噪声,在总噪声中占主导地位。降低机翼型轴流风机的气动噪声,一直是国内外研究普遍关注的重要课题。流动控制是流体力学的前沿领域之一,与仿生学的碰撞催生了流动控制领域的一个重要研究分支——仿生流动控制,即通过模仿与学习生物或生物体的特有功能,进一步增强流动控制的效果。基于仿生流动控制的理念,国内外研究者在叶片制造波纹状前缘或后缘锯齿结构,在一定对其气动噪声起到了抑制作用。但是,流体生物体的某些特征是为了适应由基体外形决定的周围流场特性进化而来,仿生结构对雷诺数具有较高的敏感性。对于旋转机械而言,只有在特性的转速下具有较好的气动声学性能,在很多条件下,相比原型叶片,这些结构往往不降噪甚至出现增加气动噪声的情形。减小降噪结构对雷诺数的敏感性,使其全工况下均具有低噪声特性,是其在工程中推广应用的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能提高轴流风机的气动性能和声学性能的低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片。本专利技术的叶片具有脊状结构表面B、尖齿状尾缘C和周期性凹状前缘D的特征。每个仿生单元A的关键特征点为尾缘a点、尾缘b点、尾缘c点、前缘d点、前缘e点和前缘f点。每个仿生单元A的ad曲线为关键特征线S1、be曲 ...
【技术保护点】
一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片,其特征在于:每个仿生单元(A)的关键特征点为尾缘a点、尾缘b点、尾缘c点、前缘d点、前缘e点和前缘f点;每个仿生单元(A)的ad曲线为关键特征线S1、be曲线为关键特征线S2、cf曲线为关键特征线S3、def曲线为内凹状特征线S4、abc曲线为内凹状特征线S5;叶片在关键特征线S1处最大厚度为δad、在关键特征线S2处的最大厚度为δbe、在关键特征线S3处的最大厚度为δcf;ad两点的直线长度为Lad,be两点的直线长度为Lbe,cf两点的直线长度为Lcf;每个仿生单元(A)都设有脊线Ⅰ(E)和脊线Ⅱ(F);叶片前缘(2)由各仿生单元(A)的内凹状特征线S4在空间由叶根Ⅰ(5)到叶顶Ⅰ(6)依次连接而成,叶片尾缘(4)由各仿生单元(A)的内凹状特征线S5在空间由叶根Ⅱ(8)到叶顶Ⅱ(7)依次连接而成;叶片前缘(2)的叶根Ⅰ特征点为j点,叶片前缘(2)的叶顶Ⅰ特征点为i点,叶片尾缘(4)的叶根Ⅱ特征点为g点,叶片尾缘(4)的叶顶Ⅱ特征点为h点;1.j点与g点的直线长度为Ljg,i点与h点的直线长度为Lih。
【技术特征摘要】
1.一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片,其特征在于:每个仿生单元(A)的关键特征点为尾缘a点、尾缘b点、尾缘c点、前缘d点、前缘e点和前缘f点;每个仿生单元(A)的ad曲线为关键特征线S1、be曲线为关键特征线S2、cf曲线为关键特征线S3、def曲线为内凹状特征线S4、abc曲线为内凹状特征线S5;叶片在关键特征线S1处最大厚度为δad、在关键特征线S2处的最大厚度为δbe、在关键特征线S3处的最大厚度为δcf;ad两点的直线长度为Lad,be两点的直线长度为Lbe,cf两点的直线长度为Lcf;每个仿生单元(A)都设有脊线Ⅰ(E)和脊线Ⅱ(F);叶片前缘(2)由各仿生单元(A)的内凹状特征线S4在空间由叶根Ⅰ(5)到叶顶Ⅰ(6)依次连接而成,叶片尾缘(4)由各仿生单元(A)的内凹状特征线S5在空间由叶根Ⅱ(8)到叶顶Ⅱ(7)依次连接而成;叶片前缘(2)的叶根Ⅰ特征点为j点,叶片前缘(2)的叶顶Ⅰ特征点为i点,叶片尾缘(4)的叶根Ⅱ特征点为g点,叶片尾缘(4)的叶顶Ⅱ特征点为h点;1.j点与g点的直线长度为Ljg,i点与h点的直线长度为Lih。2.按权利要求1所述的低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片,其特征在于:所述的仿生单元(A)为脊线Ⅰ(E)和脊线Ⅱ(F)所在截面之间的部分。3.按权利要求1所述的低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片,其特征在于:其设计所用的翼型为NACA6405翼型的修改翼型。4.按权利要求1所述的低噪声轴流风机复...
【专利技术属性】
技术研发人员:张成春,王晶,鲍杨春,张秀梅,岳永丽,任露泉,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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