离心通风机柱式蜗舌制造技术

本实用新型专利技术涉及一种离心通风机柱式蜗舌，包括蜗舌和配套的离心蜗壳，所述蜗舌为柱式蜗舌，由柱型体及蜗舌底座组成，蜗舌底座上面排布有柱型体，所述柱式蜗舌安装于离心蜗壳内，利用柱状体形成的空间对气流起导向梳理作用和对漩涡起抑制作用。本实用新型专利技术通过采用柱式蜗舌，可改善离心通风机蜗舌区域流动，降低流体激励，在降低离心通风机振动噪声的同时，兼顾改善效率，从而全面提升通风机性能。

Column volute tongue of centrifugal fan

【技术实现步骤摘要】
离心通风机柱式蜗舌
本技术涉及一种离心通风机，尤其是一种提高离心通风机综合性能的柱式蜗舌。
技术介绍
离心通风机是一种国民经济领域和国防军事领域中应用极为广泛的叶轮机械，在其蜗壳出口附近带有舌状结构,称为蜗舌,蜗舌的作用是将导向蜗壳出口的气流进行分流,防止部分气体在蜗壳内循环流动。蜗舌是离心通风机内部一个比较敏感的部位，其区域的流动状况非常复杂，一方面承受叶轮出口气流的冲击，另一方面蜗舌区域又与叶轮出口气流相互作用，产生漩涡、回流等不良流动，因此，蜗舌对离心通风机气动性能(风量、风压、效率)和振动噪声都有着重要的影响。传统蜗舌是在蜗壳出口的扩压段直线(或曲线)与蜗壳对数螺旋线的交接处倒圆角得到。目前主要有大间隙蜗舌A，见图1，大间隙蜗舌为传统蜗舌的一种，采用更大的蜗舌半径，增加与叶轮出口的间隙、倾斜蜗舌C(与叶轮出口不等距蜗舌)，见图3、阶梯型蜗舌B，见图2、穿孔蜗舌D，见图4等结构。从蜗舌设计角度出发，保持较小的蜗舌与叶轮出口的间隙，通风机能够获得比较好的效率，而在一定程度上增加间隙则能够对通风机降低振动噪声产生有利影响。现有的大间隙蜗舌、倾斜蜗舌以及阶梯型蜗舌都是通过增加蜗舌与叶轮间隙，降低蜗舌表面流体速度，从而降低振动噪声，但是在增加间隙降低振动噪声的同时，往往会对通风机效率造成不良影响；而穿孔蜗舌则是应用了多孔结构能够将声能耗散为热量降低噪声等级的原理，但也会对通风机内部气体流动产生损耗，影响效率。总体而言，现有的蜗舌结构及相关设计技术往往不能兼顾离心通风机减振降噪和效率两个方面，一般在降低振动噪声的同时往往会降低离心通风机效率。
技术实现思路
本技术是要提供一种离心通风机柱式蜗舌，目的在于通过柱式蜗舌的设计应用，改善离心通风机蜗舌区域流动，降低流体激励，在降低离心通风机振动噪声的同时，兼顾改善效率，从而全面提升通风机性能。本技术的技术方案是：一种离心通风机柱式蜗舌，包括蜗舌和配套的离心蜗壳，所述蜗舌为柱式蜗舌，由柱型体及蜗舌底座组成，蜗舌底座上面排布有柱型体，所述柱式蜗舌安装于离心蜗壳内，利用柱状体形成的空间对气流起导向梳理作用和对漩涡起抑制作用。进一步，所述柱式蜗舌中的柱型体采用圆柱体形、方形柱体形、三角形柱体形、多边形柱体形中的一种，并且可以为单种柱体形布置、两种柱体形布置或多种柱型体混合布置。进一步，所述柱型体为相同外径和高度柱型体或者不同的外径和高度柱型体。进一步，所述柱型体布置可以为均匀间距布置或不均匀间距布置。进一步，所述柱型体的材料为金属、非金属或复合阻尼材料中的一种。本技术的有益效果：1、本技术设计的柱式蜗舌内部各立柱之间的空腔形成了一个缓冲区，能够一定程度上对从叶轮流出冲击蜗舌的气流起到缓冲作用，降低流体冲击；2、利用按照一定距离布置的各个柱体形成的“梳子”结构，能够抑制原本在离心蜗舌区域容易产生的气流漩涡和回流等不良流动，同时，对流经蜗舌区域的局部气流进行梳理，改善局部流动，从不同方面降低蜗舌区域的流体激振、降低流动损失，在减振降噪的同时提高通风机效率；3、根据不同参数离心通风机内部流动的实际情况，柱形体可以根据局部流体激励的频率特性，采用不同材质、不同形状、不同尺寸等，使得柱体在受到气流冲击，振动在柱形体内传递过程中得到更多的衰减，从传递途径上消耗振动的能量，从而进一步减小振动向外界的传递；4、本技术柱式蜗舌的结构及设计方法可以为离心通风机基于减振降噪和提高效率的设计或者改进提供新的思路和借鉴。附图说明图1为传统蜗舌示意图；图2为阶梯蜗舌示意图；图3为倾斜蜗舌示意图；图4为穿孔蜗舌示意图；图5为离心通风机柱式蜗舌结构示意图；图6为柱式蜗舌结构主视图；图7为柱式蜗舌结构右剖视图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作一步说明。如图5至图7所示，本技术的离心通风机柱式蜗舌，包括蜗舌和配套的离心蜗壳，其中蜗舌为柱式蜗舌2，由柱型体3及蜗舌底座4组成，蜗舌底座4上面排布有柱型体3，安装于离心蜗壳1内。柱式蜗舌2设计涉及到气体动力学、振动学、材料学等多种学科的交叉融合，其中，柱型体3能够根据流场以及流固耦合等方面的计算分析结果，采用圆柱、方形柱、三角形柱、多边形柱等不同形状，并且可以为单种柱型体布置、两种柱型体布置或多种柱型体混合布置等不同类型；柱型体根据设计结果可以为相同或者不同的外径和高度；柱型体布置，可以为均匀间距布置或不均匀间距布置；柱型体根据设计结果，可采用金属、非金属或复合阻尼材料等多种材料。利用柱状体形成的空间对气流的导向梳理作用和对漩涡的抑制作用。本技术通过采用非定常流场分析、模态分析、流固耦合分析等方法相结合开展设计工作，设计出的柱式蜗舌结构对流经的气流具有缓冲和梳理作用，能够改善流体激励，兼顾效率的改善和减振降噪，从而提高通风机整体性能。在方案实施过程中，针对某一型有明确参数要求的离心通风机，首先进行离心通风机内部气体流动的定常和非定常计算仿真，分析叶轮出口气流对蜗舌区域的流体冲击特性，掌握蜗舌区域气体流动存在的漩涡和回流情况；在此基础上，根据流体激振的频率特性、气流漩涡的位置和尺度、回流的程度等，以缓解气流冲击、破坏漩涡、抑制回流，降低流体激振为出发点，初步设计蜗舌柱型体的形状、大小、数量、柱型体之间的间距以及蜗舌整体结构等；在此基础上，通过离心通风机结构响应和流固耦合分析，对柱式蜗舌结构进行进一步完善，并根据流体激励的频率特性、材料模态等确定蜗舌(主要是柱型体)的材料，最终完成柱式蜗舌的设计定型。本技术针对不同性能需求(流量、压力、振动噪声)的离心通风机，采用不同的柱式蜗舌。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心通风机柱式蜗舌，包括蜗舌和配套的离心蜗壳，其特征在于：所述蜗舌为柱式蜗舌，由柱型体及蜗舌底座组成，蜗舌底座上面排布有柱型体，所述柱式蜗舌安装于离心蜗壳内，利用柱状体形成的空间对气流起导向梳理作用和对漩涡起抑制作用。/n

【技术特征摘要】
1.一种离心通风机柱式蜗舌，包括蜗舌和配套的离心蜗壳，其特征在于：所述蜗舌为柱式蜗舌，由柱型体及蜗舌底座组成，蜗舌底座上面排布有柱型体，所述柱式蜗舌安装于离心蜗壳内，利用柱状体形成的空间对气流起导向梳理作用和对漩涡起抑制作用。


2.根据权利要求1所述的离心通风机柱式蜗舌，其特征在于：所述柱式蜗舌中的柱型体采用圆柱体形、方形柱体形、三角形柱体形、多边形柱体形中的一种，并且可以为单种柱体形布置、两种柱体形布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁可金，吕伟领，李兵，吕亚，张维勇，毛丹，顾军威，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零四研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31