叶片组件及轴流风机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种叶片组件、轴流风机及叶尖小翼的设计方法，包括：轮毂，轮毂具有中心轴线；与轮毂连接的叶片，在轮毂的轴向上，叶片的两侧分别形成吸力面和压力面；叶尖小翼，在轮毂的径向上，叶尖小翼与叶片的边缘连接，并向背向吸力面延伸；其中，在经过中心轴线的平面内，叶尖小翼具有背向吸力面延伸的延伸方向，延伸方向与平行于中心轴线的平行线之间形成倾角；自叶片的前缘到尾缘，叶尖小翼各处的延伸方向与相对应的平行线形成的倾角均不同。相对于现有技术中固定倾角的叶尖小翼，在叶片上连接有变倾角的叶尖小翼，能够优化气流流动的流场，以更好地阻止叶顶泄露涡的发展，从而极大地提高风机的效率及降低风机的气动噪音。极大地提高风机的效率及降低风机的气动噪音。极大地提高风机的效率及降低风机的气动噪音。

【技术实现步骤摘要】
叶片组件及轴流风机


[0001]本技术涉及风机
，特别是涉及一种叶片组件及轴流风机。

技术介绍

[0002]轴流风机广泛应用于空调、化工及航空航天等领域，而根据应用领域的不同，对轴流风机的性能(风量、噪声、效率等)要求也有不同的侧重。如在空调领域，需要轴流风机具有较好的工作效率及较低的噪音。
[0003]由于叶顶间隙(轴流风机的叶片与导流圈的距离)的存在，会有部分流体从压力面流向吸力面，这部分泄漏的流体形成了叶顶泄漏涡，经研究发现，抑制叶顶泄漏涡可以较大程度地提高风机的效率及降低风机的噪音。而在叶片的顶部增加叶尖小翼能够有效的抑制叶顶泄漏涡的发展，从而能够提供风机的效率及降低风机的噪音。
[0004]而传统的叶尖小翼抑制叶顶泄漏涡发展的作用有限，因而提高风机的效率及降低风机的噪音的作用不明显。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对传统的叶尖小翼提高风机的效率及降低风机的噪音的作用不明显的问题，提供一种极大地提高风机的效率及降低风机噪音的叶片组件及轴流风机。
[0006]一种叶片组件，包括：
[0007]轮毂，所述轮毂具有中心轴线；
[0008]与所述轮毂连接的叶片，在所述轮毂的轴向上，所述叶片的两侧分别形成吸力面和压力面；
[0009]叶尖小翼，在所述轮毂的径向上，所述叶尖小翼与所述叶片的边缘连接，并向背向所述吸力面延伸；
[0010]其中，在经过所述中心轴线的平面内，所述叶尖小翼具有背向所述吸力面延伸的延伸方向，所述延伸方向与平行于所述中心轴线的平行线之间形成倾角；自所述叶片的前缘到尾缘，所述叶尖小翼各处的延伸方向与相对应的所述平行线形成的所述倾角均不同。
[0011]在其中一个实施例中，所述叶尖小翼具有靠近所述轮毂的内壁面和远离所述轮毂的外壁面，定义所述内壁面与所述外壁面之间的距离为所述叶尖小翼的厚度；
[0012]自所述叶片的前缘到尾缘，所述叶尖小翼的厚度相等。
[0013]在其中一个实施例中，所述倾角的取值范围为：大于等于5
°
小于等于50
°
。
[0014]在其中一个实施例中，任意两个所述倾角的差值的取值范围为：大于0
°
小于等于20
°
。
[0015]在其中一个实施例中，所述叶尖小翼具有靠近所述轮毂的内壁面和远离所述轮毂的外壁面，定义所述内壁面与所述外壁面之间的距离为所述叶尖小翼的厚度；
[0016]所述叶尖小翼的厚度的取值范围为：大于0.5h小于2h；其中，所述h为所述叶尖小翼对应的所述叶片的平均厚度。
[0017]在其中一个实施例中，在所述延伸方向上，定义所述叶尖小翼远离所述吸力面的端面与所述吸力面之间的间距为所述叶尖小翼的高度；
[0018]所述叶尖小翼的高度的取值范围为：大于1h小于3h；其中，所述h为所述叶尖小翼对应的所述叶片的平均厚度。
[0019]在其中一个实施例中，自所述叶片的前缘到尾缘，所述叶尖小翼包括依次连接的第一连接段、第二连接段和第三连接段，所述第一连接段及所述第三连接段的高度均小于所述第二连接段的高度。
[0020]在其中一个实施例中，所述第一连接段自与所述第二连接段连接的一端到远离所述第二连接段的一端的高度递减，所述第三连接段自与所述第二连接段连接的一端到远离所述第二连接段的一端的高度递减。
[0021]在其中一个实施例中，全部所述叶片形成的外轮廓连接形成圆形。
[0022]在其中一个实施例中，所述叶片的所述叶顶泄露涡的强度较强的区域的所述倾角，小于所述叶片的所述叶顶泄露涡的强度较弱的区域的倾角。
[0023]一种轴流风机，包括如上述任一项所述的叶片组件。
[0024]一种叶尖小翼的设计方法，包括步骤：
[0025]在与叶片组件的轮毂的中心轴线相垂直的平面内，分别作第一虚拟轮廓及位于所述第一虚拟轮廓内的第二虚拟轮廓；
[0026]所述第一虚拟轮廓与所述第二虚拟轮廓在所述叶片组件的叶片的吸力面一侧向所述叶片投影，以在每片所述叶片上分别形成第一正投影和第二正投影，所述第一正投影与所述第二正投影界定形成叶尖小翼的轮廓面；
[0027]自所述叶片的前缘到尾缘，将所述轮廓面划分为至少两个区域，在每个所述区域上选取一个定位点，过所述中心轴线及所述定位点作对应所述区域的定位面；
[0028]在每个所述定位面靠近对应所述叶片的一侧内作与所述中心轴线具有预设角度的向量以确定延伸方向，在所述延伸方向上以将每个所述区域拉伸预设高度，以形成对应每个所述区域的连接段；
[0029]使每相邻两个连接段之间光滑过渡连接，以形成自所述叶片的前缘到尾缘，各处的所述倾角均不同的叶尖小翼；
[0030]其中，所述第一虚拟轮廓在所述吸力面的投影与所述叶片组件的外轮廓相重合，在经过所述中心轴线的平面内，所述叶尖小翼具有背向所述吸力面延伸的延伸方向，所述延伸方向与平行于所述中心轴线的平行线之间形成倾角。
[0031]上述叶片组件、轴流风机及叶尖小翼的设计方法，能够使叶尖小翼各处的延伸方向与相对应的平行线形成的倾角均不同。这样，相对于现有技术中固定倾角的叶尖小翼，在叶片上连接有变倾角的叶尖小翼，能够优化气流流动的流场，以更好地阻止叶顶泄露涡的发展，从而极大地提高风机的效率及降低风机的气动噪音。
[0032]在其中一个实施例中，所述第一虚拟轮廓与所述第二虚拟轮廓两者之间任意位置的距离相等。
[0033]在其中一个实施例中，所述第一虚拟轮廓与所述第二虚拟轮廓均为与所述轮毂的中心同心的圆形。
[0034]在其中一个实施例中，所述叶顶泄露涡的强度较强的区域的倾角，小于所述叶顶
泄露涡的强度较弱的区域的倾角。
附图说明
[0035]图1为本技术一实施例提供的叶片组件的轴测图；
[0036]图2为图1中所示的叶片组件的俯视图；
[0037]图3为图1中所示的叶片组件在一位置的截面图；
[0038]图4为图1中所示的叶片组件在另一位置的截面图；
[0039]图5为图4中的A处放大图；
[0040]图6为图1中所示的叶片组件的局部结构图；
[0041]图7为本技术另一实施例提供的叶片组件的轴测图；
[0042]图8为图7中所示的叶片组件的俯视图；
[0043]图9为现有技术中轴流风机中单个叶片的叶顶泄露涡可视化示意图；
[0044]图10为本技术一实施例提供的轴流风机中单个叶片的叶顶泄露涡可视化示意图；
[0045]图11为现有技术中轴流风机的单个叶片的吸力面的压力分布图；
[0046]图12为本技术一实施例提供的轴流风机的单个叶片的吸力面的压力分布图；
[0047]图13为第一虚拟轮廓和第二虚拟轮廓在叶片的吸力面的投影的轴测图；
[0048]图14为图13中的俯视图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片组件，其特征在于，包括：轮毂(10)，所述轮毂(10)具有中心轴线(L)；与所述轮毂(10)连接的叶片(20)，在所述轮毂(10)的轴向上，所述叶片(20)的两侧分别形成吸力面(22)和压力面(21)；叶尖小翼(30)，在所述轮毂(10)的径向上，所述叶尖小翼(30)与所述叶片(20)的边缘连接，并向背向所述吸力面(22)延伸；其中，在经过所述中心轴线(L)的平面内，所述叶尖小翼(30)具有背向所述吸力面(22)延伸的延伸方向(K)，所述延伸方向(K)与平行于所述中心轴线(L)的平行线(L1)之间形成倾角(α)；自所述叶片(20)的前缘(23)到尾缘(24)，所述叶尖小翼(30)各处的延伸方向(K)与相对应的所述平行线(L1)形成的所述倾角(α)均不同。2.根据权利要求1所述的叶片组件，其特征在于，所述叶尖小翼(30)具有靠近所述轮毂(10)的内壁面(31)和远离所述轮毂(10)的外壁面(32)，定义所述内壁面(31)与所述外壁面(32)之间的距离为所述叶尖小翼(30)的厚度；自所述叶片(20)的前缘(23)到尾缘(24)，所述叶尖小翼(30)的厚度相等。3.根据权利要求1所述的叶片组件，其特征在于，所述倾角(α)的取值范围为：大于等于5
°
小于等于50
°
。4.根据权利要求2所述的叶片组件，其特征在于，任意两个所述倾角(α)的差值的取值范围为：大于0
°
小于等于20
°
。5.根据权利要求1所述的叶片组件，其特征在于，所述叶尖小翼(30)具有靠近所述轮毂(10)的内壁面(31)和远离所述轮毂(10)的外壁面(32)，定义所述内壁面(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小健，汤雁翔，陈帆，邹先平，李亚冲，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：