【技术实现步骤摘要】
一种仿生叶片
本专利技术为泵、螺旋桨、风扇等流体机械的叶片,该叶片结合了大自然中最常见的曲线——阿基米德曲线。相比于其他叶片的设计而言,该叶片设计精度更高,具更好的流动曲线,对于流体的输送更加有利,使输送效率得到提升。
技术介绍
在泵、螺旋桨、风扇等流体机械中,叶片作为核心部件,直接与流体接触,对流体的运输、做功起着及其重要的作用,因此,叶片的设计尤为重要。如今国内外流体机械效率不高,能耗较大,这很大程度上取决于叶片的设计还不够完善,这其中造成最严重的问题就是汽蚀现象,汽蚀对叶片的损害极大,使得叶片的寿命缩短,工作效率降低。现阶段,叶片的设计主要采用相似设计的原理,在曲面的拟合上设计者一般采用光滑过度即可,没有固定的标准,而汽蚀现象程度受叶片弯曲程度的影响,非定量的设计也就造成了叶片使用寿命短,效率不高,能耗大等问题。因此,寻求优质的过度曲线成为提升叶片效率的一条捷径。事实上,科学研究表明大自然在传递流体或者穿过流体的物质时,采用的路径并不是直线,而是一种与浴缸下水时的涡流同样的螺旋形。那么,在叶片曲面的拟合上能符合流体在自然流动情况下的螺旋形会有利于叶片对其输送及做功,从而提高其工作效率,降低能耗。而在自然界中最为常见的二维螺旋线就是阿基米德曲线,即一点沿一条射线等速率运动的同时,这条射线又以等角速度绕起始点旋转。如图1所示,阿基米德曲线的几何特点是螺线每相邻圈之间极径的距离相等,匀速向外扩展。本专利技术就是基于阿基米德曲线来设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种仿生叶片,通过结合大自然界中的常见曲线——阿基米德曲线,使得流体机械在叶片设计中不再以 ...
【技术保护点】
1.一种仿生叶片,其特征在于:叶片具有旋轴初始边(1)、旋轴终点边(2)和阿基米德曲线顶边(3)构成,旋轴初始边(1)的长度为L,旋轴终点边(2)的长度为d,旋轴初始边(1)和旋轴终点边(2)之间的夹角为θ;叶片符合下述公式:叶片的参数方程为
【技术特征摘要】
1.一种仿生叶片,其特征在于:叶片具有旋轴初始边(1)、旋轴终点边(2)和阿基米德曲线顶边(3)构成,旋轴初始边(1)的长度为L,旋轴终点边(2)的长度为d,旋轴初始边(1)和旋轴终点边(2)之间的夹角为θ;叶片符合下述公式:叶片的参数方程为x、y、z均为坐标轴,其单位是毫米;叶片曲面的斜率通过旋轴初始边(1)的长度L和夹角θ来调控,θ越大,曲面的弯曲程度越大,反之越小;采用圆柱旋转切除的方法对所得叶片域(4)进行切割,最终取得叶轮叶片(5);其中:是叶片的阿基米德...
【专利技术属性】
技术研发人员:田丽梅,温周,张吉祥,商延赓,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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