本发明专利技术公开了一种前缘仿生叶片及包括该叶片的轴流风轮，所述叶片前缘处设置至少两种不同的降噪结构，所述降噪结构包括锯齿结构、凸点结构、凹点结构中的两种或两种以上结构。本发明专利技术通过在叶片的前缘设置锯齿结构和凸点结构/凹点结构，使叶片前缘的边界面上形成仿生非光滑前缘锯齿结构，非光滑前缘锯齿结构可以起到整流作用，使叶片表面气流速度分布均匀，对叶片尾缘气流干扰减少，进而导致叶片表面紊乱边界层压力脉动强度降低，增强边界层稳定性，降低由于边界层压力脉动引起的气动噪声，以解决因光滑翼型前缘表面流动速度分布不均匀而在尾缘处呈现堆积状紊乱气流会增大气流噪声的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种前缘仿生的叶片及包括该叶片的轴流风轮
本专利技术涉及风机领域，具体涉及一种前缘仿生的叶片及包括该叶片的轴流风轮。
技术介绍
在通风行业中，现有的轴流风机普遍存在噪声比较高的现象。对于轴流风机叶片，无论材料是金属还是塑料，由于气体粘性的存在，气体与固体之间会形成粘滞阻力，从而会在叶片的表面形成紊流边界层。紊流边界层会沿叶片展向逐渐增厚，到一定程度脱落形成涡流，并且由于叶片厚度的存在会在叶片的尾部形成尾迹。边界层的紊流压力脉动、涡流压力脉动及尾迹压力脉动，作用在叶片的表面上会形成宽频噪声，边界层越厚、涡流强度越大及尾迹现象越严重，叶轮的气动噪声越大。公开号为CN107850083A的专利涉及一种叶轮，该叶轮具有作为旋转中心的轮毂和设置于该轮毂的外周面的多个叶片以及结构物，该结构物相对于空气流配置于叶轮的上游侧。其中，叶片在仅作为前缘的负压面侧的部分配置多个具有长度方向的两边的长方形状的凹部，从而能够抑制叶片的升力变动，抑制离散频率噪声。所述凹部在与所述前缘垂直的方向上延伸。公开号为JP2019052539A的专利涉及了一种轴流风扇。叶轮包括多个叶片，多个叶片将叶片的前缘的外端和圆形圆周线连接到虚拟VCLAr辅助翼的旋转轴在旋转前进方向上形成的位置。副叶片部从前缘顶端部与假想的圆周线相交的根部具有延伸到前缘的VCL副。所述虚拟直线VSL与所述虚拟圆周线VCL中靠近所述弯曲形状的根部端部相比至少是线性的。所述辅助前缘部在所述尖端部位侧的所述切线角度小于所述根部部位侧的所述切线角度。在上述前缘部，设置了产生纵涡的三角形状的多个凸起部。所述辅助翼部设置在所述前缘部中，使得位于所述前缘部的最外周侧的凸起的一侧和所述辅助前缘部形成V形凹部。公开号为CN106104007A的专利涉及一种用于车辆的轴向冷却风扇，包括电动马达，该电动马达能够操作成使风扇叶片旋转而使空气运动，以冷却车辆的部件或配件。定子位于马达处，并且具有将马达固定地支承在车辆处的多个支柱。定子的支柱包括前缘表面，比如，在给马达提供动力以使风扇叶片旋转时，该前缘表面大体上面向流向支柱并且经过支柱和定子的空气。支柱的前缘表面包括设置在此处的空气动力学设计或式样或结构，比如，位于支柱的前缘表面处的带齿的式样或结构。上述方案采用的是在叶片前缘设置长方形状的凹部来抑制叶片的升力变动，其叶片前缘的边缘表面为光滑的，无法解决光滑翼型前缘表面流动速度分布不均匀，在尾缘处呈现堆积状紊乱气流，会增大气流噪声产生的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种前缘仿生的叶片，通过在叶片的前缘设置锯齿结构和凸点结构/凹点结构，使叶片前缘的边界面上形成仿生非光滑前缘锯齿结构，非光滑前缘锯齿结构可以起到整流作用，使叶片表面气流速度分布均匀，对叶片尾缘气流干扰减少，进而导致叶片表面紊乱边界层压力脉动强度降低，增强边界层稳定性，降低由于边界层压力脉动引起的气动噪声，以解决光滑翼型前缘表面流动速度分布不均匀，在尾缘处呈现堆积状紊乱气流，会增大气流噪声产生的问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种前缘仿生的叶片，所述叶片前缘处设置至少两种不同的降噪结构，所述降噪结构包括锯齿结构、凸点结构、凹点结构中的两种或两种以上结构。优选地，所述锯齿结构由叶片压力面穿透至吸力面。优选地，所述锯齿结构设置在叶片压力面上，并未穿透至吸力面。优选地，所述叶片前缘处设置的降噪结构包括锯齿结构和凸点结构，所述锯齿结构沿所述叶片的叶根至叶尖的方向延伸设置；所述凸点结构设置在所述锯齿结构的齿尖上，所述凸点结构在所述齿尖的表面向远离所述前缘的方向凸出设置。优选地，所述锯齿结构的起始位置与叶根之间存在距离，所述锯齿的终止位置与所述叶尖之间存在距离。所述叶片前缘包括设置锯齿结构的齿状段和设置在所述齿状段两侧的平滑段。优选地，所述锯齿结构的起始位置位于所述叶片的叶根处，所述锯齿结构的终止位置位于所述叶片的叶尖处。优选地，所述锯齿结构的每个齿尖上均设置至少一个凸点结构。更优选地，所述锯齿结构的每个齿尖上均设置一个凸点结构。优选地，所述凸点结构间隔设置在所述锯齿结构的齿尖上，即所述锯齿结构的部分齿尖上未设置凸点结构，设置有凸点结构的齿尖其相邻两侧的齿尖上未设置凸点结构。更优选地，每两个设置有凸点结构的齿尖之间至少有一个未设置凸点结构的齿尖。优选地，所述叶片前缘处设置的降噪结构包括锯齿结构和凹点结构，所述锯齿结构沿所述叶片的叶根至叶尖的方向延伸设置；所述凹点结构设置在所述锯齿结构的齿尖上，所述凹点结构在所述齿尖的表面向叶片内部凹陷。优选地，所述凹点结构间隔设置在所述锯齿结构的齿尖上，即所述锯齿结构的部分齿尖上未设置凹点结构，设置有凹点结构的齿尖其相邻两侧的齿尖上未设置凹点结构。更优选地，每两个设置有凹点结构的齿尖之间至少有一个未设置凹点结构的齿尖。优选地，所述叶片前缘处设置的降噪结构包括锯齿结构、凸点结构和凹点结构，所述锯齿结构沿所述叶片的叶根至叶尖的方向延伸设置；所述凸点结构设置在所述锯齿结构的部分齿尖上，所述凹点结构设置在所述锯齿结构的其余部分齿尖上。更优选地，所述凸点降噪结构和所述凹点结构在所述锯齿结构的齿尖上依次间隔设置，每两个设有凸点结构的齿尖之间设置一个设有凹点结构的齿尖。优选地，每两个设有凸点结构的齿尖之间设置至少两个设有凹点结构的齿尖。优选地，所述凸点结构和所述凹点结构呈组合式间隔设置在所述锯齿结构上，所述锯齿结构上设置凸点组和凹点组，所述凸点组包括至少两个连续设置的凸点结构，所述凹点组包括至少两个连续设置的凹点结构，所述凸点组和所述凹点组间隔设置在所述锯齿结构上，每两个凸点组之间设置至少一组凹点组。更优选地，沿所述叶片的叶根至叶尖方向，在所述锯齿结构邻近所述叶根的齿尖上设置有若干个连续设置的凸点结构；在所述锯齿结构邻近所述叶尖的齿尖上设置有若干个连续设置的凹点结构；或在所述锯齿结构邻近所述叶根的齿尖上设置有若干个连续设置的凹点结构；在所述锯齿结构邻近所述叶尖的齿尖上设置有若干个连续设置的凸点结构；所述凸点结构和所述凹点结构的数量相同。优选地，所述叶片前缘处设置的降噪结构包括凸点结构和凹点结构，所述凸点结构和所述凹点结构互相间隔设置在所述叶片前缘处的吸力面和压力面之间的边界面上。优选地，所述叶片前缘的平滑段上设置有凸点结构、凹点结构中的一种或多种。优选地，锯齿结构的齿尖数为N，当所述锯齿结构上仅设置凸点结构时，所述凸点结构的数量为n1，n1≧N；当所述锯齿结构上仅设置凹点结构时，所述凸点结构的数量为n2，n2≧N；当所述锯齿结构上仅设置凹点结构时和凸点结构时，所述凸点结构和凹点结构个数之和为n3，n3≧N。优选地，所述锯齿结构包括齿尖和齿槽，所述齿尖朝着所述叶片的外部凸出设置，所述齿槽朝着所述叶片的内部凹陷设置。优选地，所述齿槽朝叶根方向倾斜设置；或所述齿槽朝叶尖方向倾斜设置；或所述齿槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种前缘仿生的叶片，其特征在于，所述叶片前缘(4)处设置至少两种不同的降噪结构，所述降噪结构包括锯齿结构(41)、凸点结构(42)、凹点结构(43)中的两种或两种以上结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种前缘仿生的叶片，其特征在于，所述叶片前缘(4)处设置至少两种不同的降噪结构，所述降噪结构包括锯齿结构(41)、凸点结构(42)、凹点结构(43)中的两种或两种以上结构。
2.根据权利要求1所述的一种前缘仿生的叶片，其特征在于，所述叶片前缘(4)处设置的降噪结构包括锯齿结构(41)和凸点结构(42)，所述锯齿结构(41)沿所述叶片的叶根(5)至叶尖(3)的方向延伸设置；所述凸点结构(42)设置在所述锯齿结构(41)的齿尖(411)上，所述凸点结构(42)在所述齿尖(411)的表面向远离所述前缘的方向凸出设置。
3.根据权利要求1所述的一种前缘仿生的叶片，其特征在于，所述叶片前缘(4)处设置的降噪结构包括锯齿结构(41)和凹点结构(43)，所述锯齿结构(41)沿所述叶片的叶根(5)至叶尖(3)的方向延伸设置；所述凹点结构(43)设置在所述锯齿结构(41)的齿尖(411)上，所述凹点结构(43)在所述齿尖(411)的表面向叶片内部凹陷。
4.根据权利要求1所述的一种前缘仿生的叶片，其特征在于，所述叶片前缘(4)处设置的降噪结构包括锯齿结构(41)、凸点结构(42)和凹点结构(43)，所述锯齿结构(41)沿所述叶片的叶根(5)至叶尖(3)的方向延伸设置；所述凸点结构(42)设置在所述锯齿结构(41)的部分齿尖(411)上，所述凹点结构(43)设置在所述锯齿结构(41)的其余部分齿尖(411)上。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种前缘仿生的叶片，其特征在于，所述锯齿结构(41)包括齿尖(411)和齿槽(412)，所述齿尖(411)朝着所述叶片的外部凸出设置，所处齿槽(412)朝着所述叶片的内部凹陷设置。
6.根据权利要求5所述的一种前缘...
【专利技术属性】
技术研发人员：李帅领，陈宗华，
申请(专利权)人：泛仕达机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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