带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮及其工作方法。无蜗壳离心通风机内回流、二次流和射流

【技术实现步骤摘要】
带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮及其工作方法


[0001]本专利技术属于流体机械领域，具体涉及一种带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮及其工作方法。

技术介绍

[0002]无蜗壳离心通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。无蜗壳离心风机根据机械能转换为动能和压力能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，提高气体的动能和压力能并改变其运动方向，使机械能转换成气体的动能和压力能，压力提高主要发生在叶轮中。
[0003]在无蜗壳离心通风机高速运转时，叶轮出口处气体流速高，则靠近叶轮前盘位置因为与外界环境存在压力差的作用，导致叶轮出口气体存在向风机内部流动趋势，部分气体通过叶轮前盘回流到叶轮进口处在叶轮进口处产生回流。回流的存在会导致叶轮出口气体不能充分流出，严重影响了风机的效率。
[0004]其次，在无蜗壳离心通风机的离心叶轮中，叶片吸力面处压力低于相邻叶片压力面处压力，由于这种压差的存在，从而导致了流体微团在边界层内部从压力面向吸力面处的流动，这种流动被称为二次流。叶轮壁面处的低速流体微团受到二次流的作用流向叶片吸力面，进一步导致吸力面近壁面处的流动分离，影响流道内气体流动的稳定性，增大了流动损失。
[0005]由于吸力面处气体流动受到影响，导致靠近吸力面出口处气流速度较低，而靠近压力面出口处气体流动速度较高，形成“射流-尾迹”结构，当尾翼区速度与射流区速度差值增大，表明“射流-尾迹”结构越强，导致风机的效率降低，噪声增大。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮及其工作方法。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]本专利技术带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮，包括前盘、叶轮叶片、后盘和尾翼射流装置；前盘和后盘通过若干叶轮叶片固定；所述的尾翼射流装置由进气腔、整流片和锯齿形射流尾翼组成；每片叶轮叶片的前缘均固定有进气腔，尾缘均固定有锯齿形射流尾翼，压力面中间位置均固定有沿叶轮叶片长度方向布置的整流片。所述进气腔的两端均固定有固定片，固定片与叶轮叶片的前缘固定；进气腔背对叶轮叶片的面开设有若干进气孔，正对叶轮叶片的面设有出气口，进气腔的内腔连通出气口和各进气孔；整流片的前缘开设进口孔，尾缘开设出口孔，进、出口孔均与整流片的内腔连通，且进口孔连通进气腔的出气口；所述的整流片整体呈弧形；锯齿形射流尾翼背对叶轮叶片的侧面开设有若干锯齿，每个锯齿的齿顶和齿根处均开设有出气孔；锯齿形射流尾翼正对叶轮叶片的侧面设有进气口；锯齿形射流尾翼的内腔连通进气口和各出气孔，且进气口连通整流片的出口孔。
[0009]所述的进气腔沿前盘至后盘方向分为进气孔段一、无孔段和进气孔段二，所述的进气孔段一和进气孔段二处均开设等距排布的若干进气孔，进气孔段一的长度L1＝0.45
×
D，无孔段的长度L2＝0.2
×
D，进气孔段二的长度L3＝0.35
×
D，其中，D为进气腔的高度。
[0010]所述的锯齿形射流尾翼沿前盘至后盘方向分为窄距锯齿段和宽距锯齿段，窄距锯齿段的高度h1＝0.55H，宽距锯齿段的高度h2＝0.45H，H为锯齿形射流尾翼的高度；窄距锯齿段和宽距锯齿段的齿高均为m，m＝0.5y，锯齿形射流尾翼的长度y＝0.01d，d为叶轮叶片的高度；窄距锯齿段的锯齿齿厚Q＝0.2m，齿槽宽P＝0.35m；宽距锯齿段的锯齿齿厚Q1＝0.25m，齿槽宽P1＝0.4m。
[0011]优选地，所述的出气口位于进气腔的中间位置。
[0012]优选地，所述整流片的前缘和尾缘高度均为C1：
[0013]C1＝0.03b
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(1)
[0014]其中，b为叶轮叶片的弦长。
[0015]优选地，所述整流片的宽度t根据公式(2)计算：
[0016][0017]其中，n为该带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮的转速。
[0018]优选地，所述的锯齿形射流尾翼整体呈四棱柱形，锯齿形射流尾翼正对叶轮叶片的侧面与背对叶轮叶片的侧面平行，锯齿形射流尾翼的其余两个侧面成一夹角，且锯齿形射流尾翼正对叶轮叶片的侧面宽度与叶轮叶片尾缘的宽度相同；窄距锯齿段的锯齿齿底宽度和宽距锯齿段的锯齿齿底宽度均为叶轮叶片尾缘宽度的一半。
[0019]该带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮的工作方法，具体如下：
[0020]该带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮旋转时，气流由前盘进入，并由相邻叶轮叶片之间的流道流出，气体的动能和压力能被提高；而叶轮叶片前缘处进气腔的各进气孔将叶轮叶片进口处的气流导入进气腔内腔，进气腔内腔的气流再经过进气腔的出气口和整流片的进口孔进入整流片内腔；气流经整流片整流和传导后由整流片的出口孔和叶轮叶片尾缘处锯齿形射流尾翼的进气口进入锯齿形射流尾翼内腔，最后从锯齿形射流尾翼上各锯齿齿顶和齿根处的出气孔射出形成射流，使叶轮叶片出口气体充分流出，提高效率。且叶轮叶片压力面处的整流片引导叶轮叶片吸力面上的气流，降低吸力面处气流的分离，减少叶轮叶片上涡流的产生，抑制二次流现象；而由于二次流受到抑制，并且锯齿形射流尾翼上各锯齿齿顶和齿根处出气孔存在射流，在两者结合作用下，叶轮叶片出口的“射流-尾迹”现象减弱。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
[0022]1、本专利技术在叶片上设置尾翼射流装置，结合叶轮进出口的压力差和叶轮的高转速，来降低叶片出口处回流现象，减小了风机的震动和噪声；
[0023]2、本专利技术在叶片压力面上固定的整流片引导叶片吸力面上的气流，降低叶片吸力面近壁面处的流动分离，使整个叶轮流道内气体平稳有序地流出，减少叶轮叶片吸力面和压力面上脱流漩涡的产生，抑制二次流现象，使气体更加顺畅的进入叶片流道，以此来提高
通风机叶轮的气动性能和风机的效率。
[0024]3、本专利技术由于整流片作用，二次流受到抑制，并且锯齿形射流尾翼上各锯齿齿顶和齿根处出气孔存在射流，在两者结合作用下，叶轮叶片出口的“射流-尾迹”现象减弱，风机效率得到提高。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的整体结构立体图。
[0026]图2是本专利技术中尾翼射流装置和叶轮叶片的装配立体图。
[0027]图3是本专利技术中尾翼射流装置的结构立体图。
[0028]图4是本专利技术中进气腔的结构立体图。
[0029]图5-1是本专利技术中整流片的结构立体图。
[0030]图5-2是图5-1中A处的局部放大图。
[0031]图5-3是本专利技术中整流片的宽度标注示意图。
[0032]图6是本专利技术中锯齿形射流尾翼的结构示意图。
[0033]图7-1是本专利技术中锯齿形射流尾翼的出气孔分布示意图。
[0034]图7-2是图7-1中B处的局部放大图。
[0035]图8是本专利技术中尾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮，包括前盘、叶轮叶片和后盘，前盘和后盘通过若干叶轮叶片固定；其特征在于：还包括尾翼射流装置；所述的尾翼射流装置由进气腔、整流片和锯齿形射流尾翼组成；每片叶轮叶片的前缘均固定有进气腔，尾缘均固定有锯齿形射流尾翼，压力面中间位置均固定有沿叶轮叶片长度方向布置的整流片；所述进气腔的两端均固定有固定片，固定片与叶轮叶片的前缘固定；进气腔背对叶轮叶片的面开设有若干进气孔，正对叶轮叶片的面设有出气口，进气腔的内腔连通出气口和各进气孔；整流片的前缘开设进口孔，尾缘开设出口孔，进、出口孔均与整流片的内腔连通，且进口孔连通进气腔的出气口；所述的整流片整体呈弧形；锯齿形射流尾翼背对叶轮叶片的侧面开设有若干锯齿，每个锯齿的齿顶和齿根处均开设有出气孔；锯齿形射流尾翼正对叶轮叶片的侧面设有进气口；锯齿形射流尾翼的内腔连通进气口和各出气孔，且进气口连通整流片的出口孔；所述的进气腔沿前盘至后盘方向分为进气孔段一、无孔段和进气孔段二，所述的进气孔段一和进气孔段二处均开设等距排布的若干进气孔，进气孔段一的长度L1＝0.45
×
D，无孔段的长度L2＝0.2
×
D，进气孔段二的长度L3＝0.35
×
D，其中，D为进气腔的高度；所述的锯齿形射流尾翼沿前盘至后盘方向分为窄距锯齿段和宽距锯齿段，窄距锯齿段的高度h1＝0.55H，宽距锯齿段的高度h2＝0.45H，H为锯齿形射流尾翼的高度；窄距锯齿段和宽距锯齿段的齿高均为m，m＝0.5y，锯齿形射流尾翼的长度y＝0.01d，d为叶轮叶片的高度；窄距锯齿段的锯齿齿厚Q＝0.2m，齿槽宽P＝0.35m；宽距锯齿段的锯齿齿厚Q1＝0.25m，齿槽宽P1＝0.4m。2.根据权利要求1所述带尾翼射流装置的无蜗壳离心通风机叶轮，其特征在于：所述的出气口位于进气腔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，刘正锋，王少龙，魏义坤，杨徽，何海江，叶信学，徐俊，王应东，
申请(专利权)人：浙江亿利达风机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：