一种农用通风机弯掠叶片及其设计方法技术

本发明专利技术属于农业机械技术领域，涉及一种农用通风机弯掠叶片及其设计方法。该弯掠叶片的形状由基于二次Bezier曲线设计的重心积叠线控制。在周向平面内进行弯设计，设计参数为弯角α、x方向控制参数kx、y方向控制参数ky。在轴向平面内进行掠设计，设计参数为掠角β、z方向控制参数kz、r方向控制参数kr。保持各截面几何参数不变，以截面重心为参考点，根据重心积叠线形状确定各截面弯掠位置。通过对上述设计参数的组合，配合优化算法，可得到理论上相应优化目标子下的最优弯掠叶片。

Curved blade of agricultural fan and design method thereof

The invention belongs to the technical field of agricultural machinery, in particular to a bent blade of an agricultural fan and a design method thereof. The shape of the curved swept blade is controlled by the center of gravity stacked line based on the two Bezier curve. The bending design is carried out in the circumferential plane. The design parameters are bending angle, alpha and X direction, control parameters KX and y, and direction control parameter Ky. The swept design is carried out in axial plane. The design parameters are swept angle, beta and Z direction, control parameters KZ and R, and control parameters KR. The geometric parameters of each section are kept unchanged, and the center of gravity of the cross section is taken as the reference point, and the bending and grazing positions of each section are determined according to the shape of the center of gravity. Through the combination of the above design parameters and the optimization algorithm, the optimal curved swept blade can be obtained under the optimal target in theory.

【技术实现步骤摘要】
一种农用通风机弯掠叶片及其设计方法
本专利技术属于农业机械
，涉及一种农用通风机弯掠叶片及其设计方法。
技术介绍
农用通风机广泛应用于设施农业，如日光温室和畜禽舍的环境通风。目前，市场上大部分农用通风机为上个世纪九十年研发的“DDZ”系列农用通风机，内部流动损失严重，风机能效比较低。因此改善农用通风机能效比，对提高农业通风效率和节能环保都有重要意义。弯掠叶片除沿叶展方向的扭转外，在叶片的叶顶和叶根间还存在沿周向旋转方向上的倾斜(弯)和沿来流方向上的倾斜(掠)，是一种具有复杂三维空间结构的叶片。目前，弯掠叶片已经广泛应用于叶轮机械，大量的实验研究和数值计算表明，合理的叶片弯掠能够改变叶片与气流作用力的径向分力，控制叶片表面压力梯度分布，减小流动损失，达到提高叶轮机械气动性能的目的。弯掠叶片的研究主要集中在叶顶和叶根区域的弯掠，而对整体叶高范围内的弯掠研究，即重心积叠线的具体形状论述不多，对于选取何种形式的重心积叠线以及如何控制重心积叠线尚未取得共识。而农用通风机轮毂比较小、叶片较长，在整个叶高上的弯掠形状控制值得探究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种由基于二次Bezier曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农用通风机叶轮的弯掠叶片(1)，多个弯掠叶片(1)沿轮毂(2)的周向均匀径向设置构成叶轮，其特征在于：所述弯掠叶片(1)的叶片形状由基于二次Bezier曲线设计的重心积叠线控制，其中，重心积叠线在周向平面内的投影为弯叶片控制曲线，位于x‑y平面内，其控制方程为：

【技术特征摘要】
1.一种农用通风机叶轮的弯掠叶片(1)，多个弯掠叶片(1)沿轮毂(2)的周向均匀径向设置构成叶轮，其特征在于：所述弯掠叶片(1)的叶片形状由基于二次Bezier曲线设计的重心积叠线控制，其中，重心积叠线在周向平面内的投影为弯叶片控制曲线，位于x-y平面内，其控制方程为：重心积叠线在轴向平面内的旋转投影为掠叶片控制曲线，位于r-z平面内，其控制方程为：式中，Px为弯叶片控制曲线x方向坐标；Py为弯叶片控制曲线y方向坐标；Pz为掠叶片控制曲线z方向坐标；Pr为掠叶片控制曲线r方向坐标；t为Bezier函数自变量；R为叶轮半径；r0为叶根半径；α为弯角；β为掠角；kx为弯叶片控制曲线x方向控制参数；ky为弯叶片控制曲线y方向控制参数；kz为掠叶片控制曲线z方向控制参数；kr为掠叶片控制曲线r方向控制参数；x方向和y方向分别为叶根重心弯角为0°时，圆柱坐标系转换为直角坐标系后的x方向和y方向；z方向为轴向，r方向为径向。2.一种农用通风机弯掠叶片(1)的设计方法，其特征在于：使用基于二次Bezier曲线设计的重心积叠线控制弯掠叶片(1)的叶片形状；重心积叠线在周向平面内的投影为弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁涛，方露梦，施正香，李保明，王朝元，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11