一种扁平化低噪音风叶制造技术

本实用新型专利技术涉及一种扁平化低噪音风叶，包括围绕马达中心轴作旋转运动的轮毂，从该轮毂径向向外延展并且围绕轮毂中心轴布置叶片；在同一叶片截面上任一叶片尾缘与相邻叶片尾缘之间的角度为叶片间距角度A，其中叶片间距角度A与叶片均布角度的比值为0.8至1.2，且叶片间距角度A沿转动轴圆周方向大小波动；在叶片根部至40％叶高处的叶片截面中，安装角角度陡峭；在40％叶高至70％叶高处的叶片截面中，安装角角度相对平坦，对流量起到关键性作用；而70％叶高至叶片顶部，安装角角度平坦。本实用新型专利技术的有益效果是能在实现扁平化的同时，降低风叶运行的噪音。风叶运行的噪音。风叶运行的噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种扁平化低噪音风叶


[0001]本技术涉及流体机械，具体是一种扁平化的风叶。

技术介绍

[0002]随着整车厂对汽车发动机散热要求的提高，不光是要求散热器风扇能够提供大风量和高效率，更是把风扇的声品质作为重要的考核指标，阶次噪音不能高于总声压级的
‑
10dB(A)线。可见，声品质研究已经成为车辆噪音控制的新发展方向，声品质改善的目标将是既满足一般意义上的声学舒适要求，又能体现散热器风扇的档次和特色。现有散热器风扇所用风叶虽然具有大风量和高效率的能力，但无论是总噪音超出了整车厂的总声压级78dB(A)的界线，还是阶次音超出了
‑
10dB(A)的界线，都已不能满足整车的高要求。
[0003]另一方面，扁平化的风叶是一种适配大阻力窄空间的高要求散热器模块。它用于家用轿车的轴向冷却风扇包括无刷电机，电机马达驱动风叶同步旋转而使空气流动，来达到冷却发动机散热模块的效果。但其整体由于小型化的要求，难以进行低噪音改进。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，在扁平化、小型化的同时，解决风扇运行总声压级易超限的问题。
[0005]为达到上述技术目的，提供一种扁平化低噪音风叶，包括围绕马达中心轴作旋转运动的轮毂，从该轮毂径向向外延展并且围绕轮毂中心轴布置叶片；在同一叶片截面上任一叶片尾缘与相邻叶片尾缘之间的角度为叶片间距角度A，其中叶片间距角度A与叶片均布角度的比值为0.8至1.2，且叶片间距角度A沿转动轴圆周方向大小波动；在叶片根部至40％叶高处的叶片截面中，安装角角度陡峭；在40％叶高至70％叶高处的叶片截面中，安装角角度相对平坦，对流量起到关键性作用；而70％叶高至叶片顶部，安装角角度平坦。
[0006]每个叶片均有根部和顶部，根部和顶部之间为前缘和尾缘；其中前缘和尾缘处具有空气动力学设计式样和结构。所述轮毂连接叶片根部。叶片均布角度为当叶片均布于转动轴圆周方向时的叶片尾缘之间的角度。其中每个叶片与轮毂中心轴(即转动轴)相同半径距离处的截面为叶片截面。
[0007]其中每个叶片顶部和轮毂中心轴(即转动轴)之间的距离定义为叶片有效半径。叶片的叶栅弦长线与转动轴垂直平面的夹角记为安装角。本处所指的叶片特性可以表现为：所述叶片从叶片根部至顶部的叶片截面呈现的安装角大、小角度平滑过渡。
[0008]优选的，所述叶片从叶片根部至70％叶高位置的各叶片截面的叶栅弦长相似，所述叶片从70％叶高至叶片顶部位置的各叶片截面的叶栅的弦长逐渐增大。
[0009]优选的，所述叶片数量为九个，两叶片之间的最大角度偏差在11.8
°
。
[0010]优选的，所述叶片间距角度A沿转动轴圆周方向呈大、小交替排布。
[0011]优选的，所述叶片从叶片根部至70％叶高位置的各叶片截面的前弯角度逐渐由0
°
转变成负角度，形成局部后仰的弧度线；从70％叶高至叶片顶部位置之间，采用大数值的正
角度前弯角；所述叶片前缘曲线以圆弧衔接过渡。
[0012]以旋转中心与叶片根部前缘点的连线为基准线，任一叶片截面的前缘点与旋转中心的连线同前述基准线的夹角被记为该叶片截面的前弯角。
[0013]叶片沿圆周方向采用非均布形式，当叶片旋转扫过固定点时叶片通过频率是叶片所引起的噪音频率，当不同叶片扫过固定点时不同频率声波相互叠加，其周期性的相位变化会导致叠加后的声波周期性地交替产生相长或相消干涉，于是形成了振幅起伏的阶次音。采用特殊的叶片间距角度A来控制叶片之间合理的非均布角度，从而得以实现声波相消的效果。
[0014]通过叶栅弦长的分布设置，提高了叶高区域的做功能力，提升了风扇整体的压差，改变了最佳效率区域，能更适配于大阻力冷却模块的散热需求。
[0015]叶片前弯角的特殊设置使叶片流道变长，气体流动均匀，不易产生涡流，提高了流场稳定性，降低了涡流团噪声。
[0016]通过叶片的特殊设置，能将叶片更加扁平化，使得与其外静态风罩筋的间距设置能进一步降低，而叶片与其外静态风罩筋的特殊间距设置，极大改善了旋转风叶与静态风罩筋之间的动静干涉问题。
[0017]本技术的有益效果是能在实现扁平化的同时，降低风叶运行的噪音。
附图说明
[0018]图1为本技术的扁平化低噪音风叶示意图；
[0019]图2为生产中已较好实装的现有风叶示意图；
[0020]图3为本技术的扁平化低噪音风叶的间隔角与均布角的大小之比的变化示意图；
[0021]图4为本技术的扁平化低噪音风叶的叶片倾斜角度的变化趋势示意图；
[0022]图5为本技术的扁平化低噪音风叶的叶片叶栅弦长的变化趋势示意图；
[0023]图6为本技术的扁平化低噪音风叶的叶片弯曲角度的变化趋势示意图；
[0024]其中：
[0025]1‑
轮毂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
叶片
具体实施方式
[0026]以下结合附图和具体实施例，对本技术做进一步说明。
[0027]根据图1、图3至图6所示的一种扁平化低噪音风叶，包括围绕马达中心轴作旋转运动的轮毂1，从该轮毂1径向向外延展并且围绕轮毂中心轴布置九个叶片2，整体质心位于旋转轴；在同一叶片截面上任一叶片2尾缘与相邻叶片2尾缘之间的角度为叶片间距角度A，其中叶片间距角度A与叶片均布角度的比值为0.8至1.2，且叶片间距角度A沿转动轴圆周方向大小波动，并呈大、小交替排布，两叶片之间的最大角度偏差在11.8
°
；在叶片2根部至40％叶高处的叶片截面中，安装角角度陡峭；在40％叶高至70％叶高处的叶片截面中，安装角角度相对平坦，对流量起到关键性作用；而70％叶高至叶片顶部，安装角角度平坦。
[0028]所述叶片2从叶片根部至70％叶高位置的各叶片截面的叶栅弦长相似，所述叶片2从70％叶高至叶片顶部位置的各叶片截面的叶栅的弦长逐渐增大。
[0029]所述叶片2从叶片根部至70％叶高位置的各叶片截面的前弯角度逐渐由0
°
转变成负角度，形成局部后仰的弧度线；从70％叶高至叶片顶部位置之间，采用大数值的正角度前弯角；所述叶片前缘曲线以圆弧衔接过渡。
[0030]轮毂1上的安装孔通过联轴结构与无刷电机装配成一体，风叶再与护风罩装配成散热器风扇总成，散热器风扇总成与水箱冷凝器等组件装配在一起构成汽车的冷却模块。
[0031]该实施例风叶和生产中已较好实装的现有风叶相比，尺寸相同时，性能优势主要体现如下：
[0032]1.该风叶设计匹配系统适用于窄空间，通过合理的叶片设计改善内部流场，扁平化设计节约空间的同时可以有效地降低动静干涉作用，改善噪音；
[0033]2.带负载模块后的系统阻力0pa近似对应风扇总成本体的阻力，这个才是有效阻力；同流量条件下，该风叶所需达到的压差低，同等条件下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扁平化低噪音风叶，包括围绕马达中心轴作旋转运动的轮毂(1)，其特征在于，从该轮毂径向向外延展并且围绕轮毂中心轴布置叶片(2)；在同一叶片截面上任一叶片(2)尾缘与相邻叶片(2)尾缘之间的角度为叶片间距角度A，其中叶片间距角度A与叶片均布角度的比值为0.8至1.2，且叶片间距角度A沿转动轴圆周方向大小波动；在叶片(2)根部至40％叶高处的叶片截面中，安装角角度陡峭；在40％叶高至70％叶高处的叶片截面中，安装角角度相对平坦，对流量起到关键性作用；而70％叶高至叶片顶部，安装角角度平坦。2.根据权利要求1所述的扁平化低噪音风叶，其特征在于，所述叶片(2)从叶片根部至70％叶高位置的各叶片截面的叶栅弦长相似，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宝发，
申请(专利权)人：上海马陆日用友捷汽车电气有限公司，
类型：新型
国别省市：