一种高效低噪轴流风扇转子及其在远程射雾器上应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高效低噪轴流风扇转子及其在远程射雾器上应用，转子包括前锥帽，还包括转子叶片，前帽锥与转子叶片根部的进口轮毂平滑衔接，转子叶片的进口轮毂半径为170‑210mm；转子叶片叶型选用可控扩散叶型，采用叶尖小前掠设计；转子叶片叶尖采用的小前掠设计为叶片基元沿弦向移动形成掠，即转子叶片尖部距其根部80％‑100％高度距离处形成前掠；应用于远程射雾器的轴流风扇时，轴流风扇包括风筒、驱动器安装筒、驱动器、静子叶片；转子的前锥帽安装在驱动器的输出轴上。转子叶片叶型选用可控扩散叶型，转子叶片采用叶尖局部小前掠设计，能够提高风扇失速裕度，并有效降低气动噪声；转子根部采用端弯设计，能够改善端区二次流动，降低流动损失。

A high efficiency and low noise axial fan rotor and its application in remote Fogger

【技术实现步骤摘要】
一种高效低噪轴流风扇转子及其在远程射雾器上应用
本专利技术涉及一种轴流风扇转子
，更具体的说是涉及一种高效低噪轴流风扇转子及其在远程射雾器上的应用。
技术介绍
近年来全国各地雾霾频发，使人们对空气粉尘污染的治理愈发重视。远程射雾器借助被一种高效低噪轴流风扇转子增压的风场，将雾化水滴定向输送，可以有效降低空气中粉尘浓度，且成本低、效益高，因而广泛地应用于除尘降霾。此外，远程射雾器也可用于农药喷洒、消防降温灭火等领域，因此，远程射雾器又被称为风送式喷雾降尘装置、风送式喷雾机、雾炮、射雾器、喷雾机等。轴流风扇是远程射雾器的核心部件，在一定的电机功率限制下，风扇效率越高、出口气流流场质量越好，对水雾的输运距离也越远。射雾距离是衡量远程射雾器性能的关键指标，因此一种高效低噪轴流风扇转子的性能优劣对远程射雾器性能至关重要。为了获得高性能的远程射雾器，在对轴流风扇转子进行气动设计时，应同时满足：以较高效率实现设计要求的风量和全压；出口气流方向尽可能接近轴向。因此，如何提供一种高性能高效低噪轴流风扇转子并且将其在远程射雾器上应用是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种高效低噪轴流风扇转子及其在远程射雾器上应用的技术方案，转子叶片叶型选用可控扩散叶型，转子叶片采用叶尖局部小前掠设计，能够提高风扇失速裕度，同时一定程度上能够缩小体积，并且使并有效降低气动噪声；转子根部采用端弯设计，能够改善端区二次流动，降低流动损失，提高工作效率。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高效低噪轴流风扇转子，包括前锥帽，还包括转子叶片，所述前帽锥与所述转子叶片根部的进口轮毂平滑衔接，所述转子叶片的进口轮毂半径为170-210mm；所述转子叶片叶型选用可控扩散叶型，采用叶尖小前掠设计；所述转子叶片叶尖采用的小前掠设计为叶片基元沿弦向移动形成掠，即所述转子叶片尖部距其根部80％-100％高度距离处形成前掠。优选的，在上述一种高效低噪轴流风扇转子中，所述转子叶片前缘曲线为三维空间曲线L，曲线L上A点所在展高处的径向矢量与通过A点的基元叶型弦线确定一个平面P，曲线L在平面P内的投影线在A点的切线与径向矢量之间的夹角定义为A点的掠角；所述转子叶片尖部距其根部80％高度距离处形成的前掠角为9.5°、距其根部90％高度距离处形成的前掠角为21.3°、距其根部100％高度距离处形成的前掠角为27.1°。优选的，在上述一种高效低噪轴流风扇转子中，所述转子叶片根部采用端弯设计。优选的，在上述一种高效低噪轴流风扇转子中，所述转子叶片根部采用的端弯设计即根部叶型出口金属角为14.7°，5％叶高叶型出口金属角为12.7°，根部叶型距其根部5％高度距离处叶片出口金属角提高2°，所述金属角为转子叶片叶型中弧线尾缘点切线与其轴线之间的夹角。优选的，在上述一种高效低噪轴流风扇转子中，转子叶片数为13片。优选的，在上述一种高效低噪轴流风扇转子中，所述前帽锥为半圆形。一种高效低噪轴流风扇转子的应用，应用于远程射雾器的轴流风扇上，包括风筒、驱动器安装筒、位于所述驱动器安装筒内的驱动器、转子和静子叶片，其中所述静子叶片连接在所述风筒内壁与所述驱动器安装筒外壁上；所述转子的前锥帽安装在所述驱动器的输出轴上；所述驱动器安装筒与所述风筒同轴线设置，所述风筒半径为380-420mm；远程射雾器的轴流风机设计点转速为1450r/m，转子叶尖切线速度为60.74m/s；远程射雾器的轴流风扇设计点体积流量为40000m3/h，风扇出口全压达1000Pa，轴功率≤15kW。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种高效低噪轴流风扇转子及其在远程射雾器上应用的技术方案，转子叶片叶型选用可控扩散叶型，转子叶片采用叶尖局部小前掠设计，能够提高风扇失速裕度，同时一定程度上能够缩小体积，并且使并有效降低气动噪声；转子根部采用端弯设计，能够改善端区二次流动，降低流动损失，提高工作效率；应用于远程射雾器的轴流风机时，远程射雾器的轴流风机设计点转速为1450r/m，转子叶尖切线速度为60.74m/s；风扇设计点体积流量为40000m3/h，风扇出口全压达1000Pa，轴功率≤15kW，达到了以往22KW轴功率才能得到的风机工作效率，以较高效率实现设计要求的风量和全压，出口气流方向尽可能接近轴向，得到高效率远程射雾器。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术转子的转子叶片结构示意图；图2是转子应用于远程射雾器的轴流风扇上的结构示意图；图3是转子应用于远程射雾器的轴流风扇上的子午流道图；图4是远程射雾器的轴流风扇上静子叶片三维图；图5是远程射雾器的轴流风扇的转子和静子叶片配合状态下叶根截面叶型图；图6是远程射雾器的轴流风扇的转子和静子叶片配合状态下叶中截面叶型图；图7是远程射雾器的轴流风扇的转子和静子叶片配合状态下叶尖截面叶型图；图8转子叶片前掠角定义；图9叶片出口金属角定义。图中标注说明：1、风筒；2、驱动器；3、驱动器安装筒；4、前帽锥；5、转子叶片；6、静子叶片；11、前小圆；12、尾小圆；13、吸力面；14、压力面；15、风机轴向；16、前掠角；17、扫掠截面；18、翼弦线；19、基准面。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种高效低噪轴流风扇转子及其在远程射雾器上的应用的技术方案，转子叶片叶型选用可控扩散叶型，转子叶片采用叶尖局部小前掠设计，能够提高风扇失速裕度，并有效降低气动噪声；转子根部采用端弯设计，能够改善端区二次流动，降低流动损失。一种高效低噪轴流风扇转子，包括前锥帽4，还包括转子叶片5，前帽锥4与转子叶片5根部的进口轮毂平滑衔接，转子叶片5的进口轮毂半径为170-210mm；转子叶片5叶型选用可控扩散叶型，采用叶尖小前掠设计；转子叶片5叶尖采用的小前掠设计为叶片基元沿弦向移动形成掠，即转子叶片5尖部距其根部80％-100％高度距离处形成前掠。前掠可以有效控制风扇转子通道内气流从根到尖的径向迁移流动，避免边界层低能流体在转子叶尖堆积，从而降低转子叶尖间隙处的损失，并降低叶尖气动噪声。为了进一步优化上述技术方案，转子叶片5前缘曲线为三维空间曲线L，曲线L上A点所在展高处的径向矢量与通过A点的基元叶型弦线确定一个平面P，曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效低噪轴流风扇转子，包括前锥帽，其特征在于，还包括转子叶片，所述前帽锥与所述转子叶片根部的进口轮毂平滑衔接，所述转子叶片的进口轮毂半径为170-210mm；所述转子叶片叶型选用可控扩散叶型，采用叶尖小前掠设计；所述转子叶片叶尖采用的小前掠设计为叶片基元沿弦向移动形成掠，即所述转子叶片尖部距其根部80％-100％高度距离处形成前掠。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效低噪轴流风扇转子，包括前锥帽，其特征在于，还包括转子叶片，所述前帽锥与所述转子叶片根部的进口轮毂平滑衔接，所述转子叶片的进口轮毂半径为170-210mm；所述转子叶片叶型选用可控扩散叶型，采用叶尖小前掠设计；所述转子叶片叶尖采用的小前掠设计为叶片基元沿弦向移动形成掠，即所述转子叶片尖部距其根部80％-100％高度距离处形成前掠。


2.根据权利要求1所述的一种高效低噪轴流风扇转子，其特征在于，所述转子叶片前缘曲线为三维空间曲线L，曲线L上A点所在展高处的径向矢量与通过A点的基元叶型弦线确定一个平面P，曲线L在平面P内的投影线在A点的切线与径向矢量之间的夹角定义为A点的掠角；所述转子叶片尖部距其根部80％高度距离处形成的前掠角为9.5°、距其根部90％高度距离处形成的前掠角为21.3°、距其根部100％高度距离处形成的前掠角为27.1°。


3.根据权利要求2所述的一种高效低噪轴流风扇转子，其特征在于，所述转子叶片根部采用端弯设计。


4.根据权利要求3所述的一种高效低噪轴流风扇转子，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳煌，金东海，桂幸民，徐新渝，戴德雷，黄继伟，栾景宏，秦静波，庞金帝，姜明，彭浩，王磊，侯宇，郑东跃，魏颖，于颖翠，
申请(专利权)人：秦皇岛首创思泰意达环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13