离心风机叶轮用降噪叶片及应用其的叶轮、离心风机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种离心风机叶轮用降噪叶片及应用其的叶轮、离心风机，降噪叶片包括：叶片本体，在其长度方向上延伸的两个侧边分别记为第一侧边和第二侧边，所述第一侧边对应于所述叶片本体的进气边缘，所述第二侧边对应于所述叶片本体的出气边缘，邻近第二侧边的部位在侧面上具有连续凸凹结构构成的波浪形褶皱；波浪形褶皱具有不同波高。具有不同波高的波浪形褶皱可形成不同尺度、与顺流向相反的“二次涡”，削弱流向涡的强度，减小了叶片出口壁面处气流的流动阻力，其在实现降低噪声同时，改善了气体在叶片流道内的流动情况，有效提高了提高气动性能。高气动性能。高气动性能。

【技术实现步骤摘要】
离心风机叶轮用降噪叶片及应用其的叶轮、离心风机


[0001]本技术涉及离心风机
，尤其涉及一种离心风机叶轮用降噪叶片及应用其的叶轮、离心风机。

技术介绍

[0002]离心风机是一种重要的送风装置，常应用于吸油烟机、空调等产品中。目前，国内的吸油烟机多采用多翼离心风机，其叶片普遍为圆弧直片形，加工制作简单，但是当多翼离心风机运转时，气流沿轴向流入叶道，经过较短的轴向路径转成子午面内的径向流动。其中，气体在离心力和惯性力的作用下，动能迅速提高的同时伴随着出现通道涡、二次流以及在叶片流道出口容易产生射流尾迹等复杂流动现象、导致叶片的出口阻力增加，涡流噪声大，效率低等缺点。叶片作为离心风机的重要组成部分，其性能对于油烟机的性能、噪声有着很大的影响。
[0003]目前，研究人员在对叶片尾缘波浪形变化的研究发现，某些规律的波浪变化能够改善叶轮流道尾迹涡结构，从而有效减小阻力并改善离心风机运转时的声品质。如申请号为CN201921689988.1中国技术专利公开了一种《离心风机叶片及具有该叶片的离心风机》，该叶片是在前缘有前掠段，纵向呈n型波浪形设计，后缘有后掠段，纵向呈锯齿形设计。该专利中叶片能够降低叶片尾缘气动噪声，提高压力和效率。多翼离心风机叶轮在进气的过程中，气体由轴向急速转为径向，其速度在轴向和周向各不相同，并且与叶片前缘存在气流角，因此，在叶片前缘的n型波浪形设计只会增加叶片入口的进气损失，增加叶轮的局部噪声。此外，由于涡流噪声的频率主要取决于叶片与气流的相对速度，而相对速度与叶轮的转速有关。那么在不同转速工况下，叶轮流道及出口存在着不同大小的涡流，在叶片尾缘的锯齿形设计只能打碎较小涡团，对于较大涡团的作用效果较差，因此，该专利中叶轮叶片的设计具有一定的局限性。
[0004]又如申请号为CN201910872060.5的中国专利技术专利申请公开了一种《离心风机叶片及具有其的离心风机》，其叶片前缘为直线型，叶片尾缘设计有降噪部，其中降噪部结构中间为波浪形曲线，靠近根部和梢部为直线。该专利中的叶片能够避免气流在叶片入口产生碰撞损失，以及降低叶轮旋转时的粘滞阻力。而在实际应用中，该叶轮具有一定的降噪效果，但风机的气动性能没有提升，究其原因，申请人发现，上述专利叶片出口的波浪形设计的降噪原理是，叶片尾缘的波浪形设计使得此处流体边界层流动延迟，从而改变了涡流脱落的位置，抑制涡脱落对尾迹流动的扰动，从而降低噪声。但，该波浪形结构上在沿其长度方向上各处的波形的振幅基本一致，其并不能有效削弱流向涡的强度，进而减小叶片的摩擦阻力，因此，气动性能并没有没有提升，仅仅是降低了风机的涡流噪声。
[0005]故，现有的离心风机叶轮用降噪叶片还需要进一步改进。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种既能实
现有效降噪，又能够减少气流在叶片尾缘处的流动阻力，从而提高气动性能的离心风机叶轮用降噪叶片。
[0007]本技术所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述离心风机叶轮用降噪叶片的叶轮。
[0008]本技术所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述叶轮的离心风机。
[0009]本技术解决第一个技术问题所采用的技术方案为：离心风机叶轮用降噪叶片，包括：
[0010]叶片本体，在其长度方向上延伸的两个侧边分别记为第一侧边和第二侧边，所述第一侧边对应于所述叶片本体的进气边缘，所述第二侧边对应于所述叶片本体的出气边缘，邻近所述第二侧边的部位在侧面上具有连续凸凹结构形成的波浪形褶皱；所述波浪形褶皱具有不同的波高。
[0011]为了保证在沿叶片本体的长度方向上的气流减阻效果的均匀性，所述波浪形褶皱沿所述第二侧边的长度方向呈周期性变化，所述波浪形褶皱一个周期所对应的一段作为一个降噪单元，每个所述降噪单元中具有不同的波高。
[0012]为了进一步降低噪声，使叶片处于较优的减阻性能，每个所述降噪单元包括至少两个自压力面向吸力面凸起的第一凸部以及至少两个自吸力面向压力面凹陷的第二凹部，依次排列的两个所述第一凸部衔接处的凹陷部分形成第一凹部，依次排列的两个所述第二凹部衔接处的凸起部分形成第二凸部，所述波浪形褶皱中相邻的第一凸部与第二凹部之间的部分具有第一波高，所述波浪形褶皱中相邻的第二凸部与第二凹部之间部分具有第二波高，所述波浪形褶皱中相邻的第一凸部与第一凹部之间的部分具有第三波高，所述第二波高及第三波高与所述第一波高均不相等。当气流在经过叶片后缘的波浪形褶皱时会产生多组对转涡流，影响主气流与边界层的能量交换，将局部损失由气体分离损失转换为对转涡流损失，减小平均损失与近壁面阻力。
[0013]波浪形褶皱的不同波高之间不能相差较大，为了实现最优降噪效果，作为改进，
[0014]所述第一波高记作h1，第二波高记作h2，第三波高记作h3，三者之间满足以下条件：1＜h1/h2＜2，1＜h1/h3＜2。为了进一步保证降噪效果及降低流动阻力考虑，第二波高与第三波高相同，再优选地，各第一凹部的波谷所在位置之间的连线与各第二凸部的波峰所在位置之间的连线基本位于同一直线上。
[0015]波浪形褶皱的波长的取值范围应当合理，若波长过大，其表面的速度分布会趋于光滑表面，波浪形褶皱上方的涡旋也会落入相邻凸部之间的齿槽内，导致齿槽内的低速气流收到高速气流的侵扰，耗散更多能量。若波长过小，则会增加叶片尾缘处的湿润面积，增加摩擦力，所以，依次排列的两个所述第一凸部之间、依次排列的两个所述第二凹部之间以及依次排列的所述第一凸部与所述第二凸部之间的距离为t，t＝(2～3)*h2，且 0.5mm＜h2＜1mm。
[0016]作为改进，所述第二侧边整体上呈外凸的曲线结构。与传统采用圆弧直叶片的叶轮相比，出口外凸的叶片尾缘曲线结构设计可以使叶片做功的分布更加合理，提高叶片效率。
[0017]为了实现对叶片尾缘处径向分力进行有效控制，从而减小气流脱离叶片流道的分
离损失，提高风量考虑，叶片的第二侧边整体上外凸部分的尺寸设计应当合理，所述曲线结构在其一个端点位置处的切线记作第一直线，所述曲线结构两个端点位置处的连线记作第二直线，所述第一直线与所述第二直线相交从而形成第一夹角α，α＝5
°
～15
°
。
[0018]波浪形褶皱在叶片本体的横向上占有的角度范围也应该进行合理设计，所述叶片本体的横截面为圆弧形，所述波浪形褶皱在垂直于所述叶片本体的长度方向的平面上的投影记作L，在所述叶片本体的圆弧方向上，该投影L的最前端位置与最后端位置之间的圆心角为β，β＝8
°
～15
°
。
[0019]本技术解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述离心风机叶轮用降噪叶片的叶轮，包括相对布置的前盘及后盘，所述降噪叶片沿周向间隔分布在所述前盘及后盘之间，并且所述降噪叶片在垂直于叶轮轴线的平面上的投影位于所述前盘或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.离心风机叶轮用降噪叶片，包括：叶片本体(10)，在其长度方向上延伸的两个侧边分别记为第一侧边(11)和第二侧边(12)，所述第一侧边(11)对应于所述叶片本体(10)的进气边缘，所述第二侧边(12)对应于所述叶片本体(10)的出气边缘，邻近所述第二侧边(12)的部位在侧面上具有连续凸凹结构形成的波浪形褶皱(120)；其特征在于：所述波浪形褶皱(120)具有不同的波高。2.根据权利要求1所述的离心风机叶轮用降噪叶片，其特征在于：所述波浪形褶皱(120)沿所述第二侧边(12)的长度方向呈周期性变化，所述波浪形褶皱(120)中一个周期所对应的一段作为一个降噪单元，每个所述降噪单元具有不同的波高。3.根据权利要求2所述的离心风机叶轮用降噪叶片，其特征在于：每个所述降噪单元包括至少两个自压力面(101)向吸力面(102)凸起的第一凸部(121)以及至少两个自吸力面(102)向压力面(101)凹陷的第二凹部(122)，依次排列的两个所述第一凸部(121)衔接处的凹陷部分形成第一凹部(123)，依次排列的两个所述第二凹部(122)衔接处的凸起部分形成第二凸部(124)，所述波浪形褶皱(120)中相邻的第一凸部(121)与第二凹部(122)之间的部分具有第一波高，所述波浪形褶皱(120)中相邻的第二凸部(124)与第二凹部(122)之间具有第二波高，所述波浪形褶皱(120)中相邻的第一凸部(121)与第一凹部(123)之间具有第三波高，所述第二波高及第三波高与所述第一波高均不相等。4.根据权利要求3所述的离心风机叶轮用降噪叶片，其特征在于：所述第一波高记作h1，第二波高记作h2，第三波高记作h3，三者之间满足以下条件：1＜h1/h2＜2，1＜h1/h3＜2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓强，
申请(专利权)人：宁波方太厨具有限公司，
类型：新型
国别省市：