叶片、轴流叶轮、风扇及发动机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种叶片、轴流叶轮、风扇及发动机，叶片包括叶片前沿、叶片尾沿、叶根和叶顶，叶片的叶型构架是由叶顶的叶顶型线、叶根的叶根型线、叶片前沿的前沿型线和叶片尾沿的尾沿型线构成，叶片的叶片截面型线是由叶顶型线与叶根型线控制，叶片的叶片截面是由前沿型线和尾沿型线控制。这样，通过优化叶片前沿型线及尾沿型线，利用叶顶型线与叶根型线控制叶片截面型线，并通过前沿型线和尾沿型线控制叶片截面，引导叶片截面从叶根到叶顶扫掠而成，使叶型在叶高方向呈现扭曲状的凹凸不平状态，可有效减少叶片吸力面涡流，并抑制局部涡流在叶高方向扩散，达到降低涡流噪声及提升气动效率的良好效果。

【技术实现步骤摘要】
叶片、轴流叶轮、风扇及发动机
本技术属于风扇设备
，特别地，涉及一种叶片、轴流叶轮、风扇及发动机。
技术介绍
随着国内制造业的不断发展，对用于发动机冷却的风扇叶轮的品质、噪声、气动效率等方面提出了更高的要求。当前，国内用于发动机冷却的风扇叶轮，普遍存在气动效率低、噪声高的问题。为了解决上述问题，一般将风扇叶轮的叶片采用前掠、前倾设计，控制发动机、发动机冷却方面的风扇叶片在作业过程中，产生尽量小的噪声。然而，采用前掠、前倾设计的低噪叶片，由于设计难以精准，优化无法到位，其在作业过程中仍然存在较低的气动性能，且产生较高的噪声。
技术实现思路
基于现有技术中存在的上述问题，本技术实施例的目的之一在于提供一种通过优化叶片前沿型线及尾沿型线，引导叶片截面从叶根到叶顶扫掠而成，使叶型在叶高方向呈现凹凸不平状态的叶片，以减少叶片吸力面涡流，并抑制局部涡流在叶高方向扩散，达到降低涡流噪声及提升气动效率的效果。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种叶片，包括：叶片前沿，用于置于轴流叶轮的进风侧；叶片尾沿，用于置于轴流叶轮的出风侧；叶根，由所述叶片前沿的底端延伸至所述叶片尾沿的底端，并用于连接于轴流叶轮之轮毂的外周面上；以及叶顶，由所述叶片前沿的顶端延伸至所述叶片尾沿的顶端；其中，所述叶片的叶型构架是由所述叶顶的叶顶型线、所述叶根的叶根型线、所述叶片前沿的前沿型线和所述叶片尾沿的尾沿型线构成，所述叶片的叶片截面型线是由所述叶顶型线与所述叶根型线控制，所述叶片的叶片截面是由所述前沿型线和所述尾沿型线控制，且所述前沿型线及所述尾沿型线分别引导所述叶片截面从所述叶根到所述叶顶扫掠而成，以使所述叶片的叶型在叶高方向呈现扭曲状的凹凸不平状态。进一步地，所述叶顶的压力面型线满足关系式：y＝0.0019x2-0.7729x+22.196；且所述叶顶的压力面型线满足关系式：y＝0.0042x2-0.855x+17.979；其中，x为对应X轴上的X轴坐标点值，y为对应Y轴上的Y轴坐标点值，x的取值范围为-21.0252≤x≤60.706。进一步地，所述叶顶的压力面型线与所述叶顶的吸力面型线交接方式采用倒圆角，所述倒圆角的圆角半径为0.5≤R≤1。进一步地，所述叶根的压力面型线满足关系式：y＝0.0056x2-0.00005x+2.996；且所述叶根的压力面型线满足关系式：x＝0.0127y2-0.0009y-2.5387；其中，x为对应X轴上的X轴坐标点值，y为对应Y轴上的Y轴坐标点值，y的取值范围为-22.9133≤y≤21.0573。进一步地，所述叶根的压力面型线与所述叶根的吸力面型线交接方式采用倒圆角，所述倒圆角的圆角半径为0.5≤R≤1。进一步地，所述前沿型线和所述尾沿型线分别由轴向及垂直于轴向的曲面相交而成，且在由所述前沿型线和所述尾沿型线构造的曲面中：垂直于轴向的曲面均具有腹部凸出的单驼峰型特征，所述前沿型线构造曲面中的轴向曲面构造线呈波浪型，所述尾沿型线构造曲面中的轴向曲面构造线呈镰刀型。基于现有技术中存在的上述问题，本技术实施例的目的之二在于提供一种通过优化叶片前沿型线及尾沿型线，引导叶片截面从叶根到叶顶扫掠而成，使叶型在叶高方向呈现凹凸不平状态的轴流叶轮，以减少叶片吸力面涡流，并抑制局部涡流在叶高方向扩散，达到降低涡流噪声及提升气动效率的效果。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种轴流叶轮，包括轮毂和所述的叶片，所述叶片沿周向间隔布置于所述轮毂的外周面上。进一步地，所述轮毂的直径与所述轴流叶轮的外径的比值为0.18～0.22。基于现有技术中存在的上述问题，本技术实施例的目的之三在于提供一种通过优化叶片前沿型线及尾沿型线，引导叶片截面从叶根到叶顶扫掠而成，使叶型在叶高方向呈现凹凸不平状态的风扇，以减少叶片吸力面涡流，并抑制局部涡流在叶高方向扩散，达到降低涡流噪声及提升气动效率的效果。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种风扇，包括所述的叶片或所述的轴流叶轮。基于现有技术中存在的上述问题，本技术实施例的目的之四在于提供一种通过优化叶片前沿型线及尾沿型线，引导叶片截面从叶根到叶顶扫掠而成，使叶型在叶高方向呈现凹凸不平状态的发动机，以减少叶片吸力面涡流，并抑制局部涡流在叶高方向扩散，达到降低涡流噪声及提升气动效率的效果。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种发动机，包括所述的风扇。本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果之一：本技术实施例中的叶片、轴流叶轮、风扇及发动机，叶片通过优化叶片前沿型线及尾沿型线，利用叶顶型线与叶根型线控制叶片截面型线，并通过前沿型线和尾沿型线控制叶片截面，引导叶片截面从叶根到叶顶扫掠而成，使叶型在叶高方向呈现扭曲状的凹凸不平状态，进而构成能够最大程度减小叶片吸力面涡流的叶片，可有效减少叶片吸力面涡流，并抑制局部涡流在叶高方向扩散，达到降低涡流噪声及提升气动效率的良好效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的叶片的立体结构示意图；图2为本技术实施例提供的叶片的另一立体结构示意图；图3为本技术实施例提供的叶片的侧视图；图4为本技术实施例提供的轴流叶轮的立体结构示意图；图5为本技术实施例提供的叶片的主视图；图6为本技术实施例提供的叶片的后视图；图7为本技术实施例提供的叶片的侧视图；图8为本技术实施例提供的轴流叶轮的另一立体结构示意图；图9为本技术实施例提供的轴流叶轮的另一立体结构示意图；图10为本技术实施例提供的叶片的叶根型线图；图11为本技术实施例提供的叶片的叶顶型线图；图12为本技术实施例提供的叶片的尾沿型线图；图13为本技术实施例提供的叶片的前沿型线图；图14为具有现有叶片的轴流叶轮风扇测试的噪声频谱分析图；图15为具有本技术实施例提供的叶片的轴流叶轮风扇测试的噪声频谱分析图。其中，图中各附图标记：1-轴流叶轮；11-轮毂；12-叶片；121-叶片前沿；122-叶片尾沿；123-叶根；124-叶顶。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶片，用于轴流叶轮，其特征在于，包括：/n叶片前沿，用于置于轴流叶轮的进风侧；/n叶片尾沿，用于置于轴流叶轮的出风侧；/n叶根，由所述叶片前沿的底端延伸至所述叶片尾沿的底端，并用于连接于轴流叶轮之轮毂的外周面上；以及/n叶顶，由所述叶片前沿的顶端延伸至所述叶片尾沿的顶端；/n其中，所述叶片的叶型构架是由所述叶顶的叶顶型线、所述叶根的叶根型线、所述叶片前沿的前沿型线和所述叶片尾沿的尾沿型线构成，所述叶片的叶片截面型线是由所述叶顶型线与所述叶根型线控制，所述叶片的叶片截面是由所述前沿型线和所述尾沿型线控制，且所述前沿型线及所述尾沿型线分别引导所述叶片截面从所述叶根到所述叶顶扫掠而成，以使所述叶片的叶型在叶高方向呈现扭曲状的凹凸不平状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种叶片，用于轴流叶轮，其特征在于，包括：
叶片前沿，用于置于轴流叶轮的进风侧；
叶片尾沿，用于置于轴流叶轮的出风侧；
叶根，由所述叶片前沿的底端延伸至所述叶片尾沿的底端，并用于连接于轴流叶轮之轮毂的外周面上；以及
叶顶，由所述叶片前沿的顶端延伸至所述叶片尾沿的顶端；
其中，所述叶片的叶型构架是由所述叶顶的叶顶型线、所述叶根的叶根型线、所述叶片前沿的前沿型线和所述叶片尾沿的尾沿型线构成，所述叶片的叶片截面型线是由所述叶顶型线与所述叶根型线控制，所述叶片的叶片截面是由所述前沿型线和所述尾沿型线控制，且所述前沿型线及所述尾沿型线分别引导所述叶片截面从所述叶根到所述叶顶扫掠而成，以使所述叶片的叶型在叶高方向呈现扭曲状的凹凸不平状态。


2.如权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述叶顶的压力面型线满足关系式：y＝0.0019x2-0.7729x+22.196；且所述叶顶的压力面型线满足关系式：y＝0.0042x2-0.855x+17.979；其中，x为对应X轴上的X轴坐标点值，y为对应Y轴上的Y轴坐标点值，x的取值范围为-21.0252≤x≤60.706。


3.如权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述叶顶的压力面型线与所述叶顶的吸力面型线交接方式采用倒圆角，所述倒圆角的圆角半径为0.5≤R≤1。


4.如权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述叶根...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤弢，
申请(专利权)人：无锡市集斯达机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32