降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法技术

本发明专利技术公开了降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法，包括上盖板、叶片及下盖板，具体过程为：将上盖板与叶片相交线定义为相对叶高为0时的叶片型线A，将下盖板与叶片相交线定义为相对叶高为1时的叶片型线B，将1/4相对叶高、3/4相对叶高处的叶片型线分别定义为叶片型线C、叶片型线D，以叶片型线B、叶片型线C与叶片型线D的前缘点分别作为原点，分别旋转叶片型线B、叶片型线C与叶片型线D，将旋转后的尾缘连接，即得到倾斜的S型尾缘叶片。本发明专利技术方法解决现有风机运行过程中噪声较大的问题。有风机运行过程中噪声较大的问题。有风机运行过程中噪声较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法


[0001]本专利技术属于风机
，涉及降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法。

技术介绍

[0002]风机是依靠输入机械能增加气体压力并排送气体的一种流体机械，被广泛应用于冶金、炼钢、能源、国防工业等行业。离心风机是一种常见的风机产品，其利用高速旋转的叶轮使气体改变速度与流动方向，可将动能转化为势能。随着我国基本步入工业化，相关耗能产业正在进行节能降耗和产业升级。离心风机作为能源产业中的主要动力机械设备，广泛地应用在社会的各行各业中。然而离心风机也属于高耗能设备，消耗的电能约占全国发电总量的十分之一。近几十年来，我国离心风机行业发展迅速，但就某些高端节能技术而言，还是与发达国家有一定的差距，存在风机效率低、噪声大等问题。如何在保证离心风机性能的同时降低风机的噪声和振动，尽可能提高风机效率，是当前离心风机研究的重要工作。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法，解决现有风机运行过程中噪声较大的问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法，包括上盖板、叶片及下盖板，具体过程为：将上盖板与叶片相交线定义为相对叶高为0时的叶片型线A，将下盖板与叶片相交线定义为相对叶高为1时的叶片型线B，将1/4相对叶高、3/4相对叶高处的叶片型线分别定义为叶片型线C、叶片型线D，以叶片型线B、叶片型线C与叶片型线D的前缘点分别作为原点，分别旋转叶片型线B、叶片型线C与叶片型线D，将旋转后的尾缘连接，即得到倾斜的S型尾缘叶片。
[0005]本专利技术的特征还在于，
[0006]具体按照以下步骤实施：
[0007]步骤1，将上盖板与叶片相交线定义为相对叶高为0时的叶片型线A，将下盖板与叶片相交线定义为相对叶高为1时的叶片型线B；
[0008]步骤2，将叶片型线A上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点，将叶片型线A上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘；
[0009]将叶片型线B上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点A，将叶片型线B上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘A；
[0010]步骤3，将上盖板与叶片型线A保持不变，以前缘点A为原点，将叶片型线B逆时针方向进行旋转，旋转后将尾缘与尾缘A进行连接，得到倾斜尾缘叶片；
[0011]步骤4，用与下盖板平行的平面将步骤3得到的倾斜尾缘叶片沿高度方向分成等高的四部分，则靠近叶片型线A的为1/4相对叶高处的叶片型线C，则靠近叶片型线B的为3/4相对叶高处的叶片型线D；
[0012]步骤5，将叶片型线C上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点B，并以前缘点
B为原点，将叶片型线C逆时针旋转，将旋转后的叶片型线C上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘B；
[0013]将叶片型线D上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点C，并将前缘点C为原点，将叶片型线D顺时针旋转，将旋转后的叶片型线D(上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘C；
[0014]步骤6，将尾缘与尾缘A、尾缘A与尾缘B、尾缘B与尾缘C分别用样条曲线光滑的连接起来，得到倾斜的S型尾缘叶片。
[0015]步骤3中，叶片型线B的旋转的角度为5
°
。
[0016]步骤5中，叶片型线C的旋转角度为2.5
°
。
[0017]步骤5中，叶片型线D的旋转角度为2.5
°
。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法，在不影响流体过流面积的前提下，将叶片设计为倾斜的S型尾缘叶片，改善了叶片表面存在的脱流、回流等不良流态，使流体在叶轮内的流动更加稳定，抑制了叶片尾缘的分离涡，并减少叶片尾缘的湍动能，有效地降低了风机运行过程中的噪声。
附图说明
[0019]图1是本专利技术降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法得到的离心风机叶轮的结构示意图；
[0020]图2是现有离心风机叶轮的结构示意图；
[0021]图3是本专利技术降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法的过程示意图；
[0022]图4是本专利技术方法得到的离心风机叶轮的数值模拟时气动噪声监测点；
[0023]图5是现有离心风机与采用本专利技术发方法得到的叶片的离心风机的辐射噪声对比图；
[0024]图6是现有离心风机与采用本专利技术发方法得到的叶片的离心风机监测点气动噪声对比图。
[0025]图中，1.上盖板，2.叶片，3.下盖板，4.叶片型线A，5.叶片型线B，6.叶片型线C，7.叶片型线D，8.前缘点A，9.前缘点B，10.前缘点C。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0027]本专利技术提供一种降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法，具体过程为：将上盖板1与叶片2相交线定义为相对叶高为0时的叶片型线A4，将下盖板3与叶片2相交线定义为相对叶高为1时的叶片型线B5，将1/4相对叶高、3/4相对叶高处的叶片型线分别定义为叶片型线C6、叶片型线D7，以叶片型线B5、叶片型线C6与叶片型线D7的前缘点分别作为原点，分别旋转叶片型线B5、叶片型线C6与叶片型线D7，将旋转后的尾缘连接，即得到倾斜的S型尾缘叶片，则得到的离心风机叶轮的结构如图1所示，上盖板1和下盖板3之间设置有本专利技术方法得到的倾斜的S型尾缘叶片2。
[0028]现有离心风机叶轮的结构如图2所示，包括上盖板1和下盖板3，上盖板1与下盖板3之间设置有叶片2。
[0029]如图3所示，具体按照以下步骤实施：
[0030]步骤1，将上盖板1与叶片2相交线定义为相对叶高为0时的叶片型线A4，将下盖板3与叶片2相交线定义为相对叶高为1时的叶片型线B5；
[0031]步骤2，将叶片型线A4上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点，将叶片型线A4上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘；
[0032]将叶片型线B5上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点A8，将叶片型线B5上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘A；
[0033]步骤3，将上盖板1与叶片型线A4保持不变，以前缘点A8为原点，将叶片型线B5逆时针方向进行旋转5
°
，旋转后将尾缘与尾缘A进行连接，得到倾斜尾缘叶片；
[0034]步骤4，用与下盖板3平行的平面将步骤3得到的倾斜尾缘叶片沿高度方向分成等高的四部分，则靠近叶片型线A4的为1/4相对叶高处的叶片型线C6，则靠近叶片型线B5的为3/4相对叶高处的叶片型线D7；
[0035]步骤5，将叶片型线C6上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点B9，并以前缘点B9为原点，将叶片型线C6逆时针旋转2.5
°
，将旋转后的叶片型线C6上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘B；
[0036]将叶片型线D7上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点C10，并将前缘点C10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法，包括上盖板(1)、叶片(2)及下盖板(3)，其特征在于，具体过程为：将上盖板(1)与叶片(2)相交线定义为相对叶高为0时的叶片型线A(4)，将下盖板(3)与叶片(2)相交线定义为相对叶高为1时的叶片型线B(5)，将1/4相对叶高、3/4相对叶高处的叶片型线分别定义为叶片型线C(6)、叶片型线D(7)，以叶片型线B(5)、叶片型线C(6)与叶片型线D(7)的前缘点分别作为原点，分别旋转叶片型线B(5)、叶片型线C(6)与叶片型线D(7)，将旋转后的尾缘连接，即得到倾斜的S型尾缘叶片。2.根据权利要求1所述的降低离心风机噪声的叶片尾缘设计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将上盖板(1)与叶片(2)相交线定义为相对叶高为0时的叶片型线A(4)，将下盖板(3)与叶片(2)相交线定义为相对叶高为1时的叶片型线B(5)；步骤2，将叶片型线A(4)上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点，将叶片型线A(4)上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘；将叶片型线B(5)上靠近离心风机叶轮中心的端点定义为前缘点A(8)，将叶片型线B(5)上远离离心风机叶轮中心的端点定义为尾缘A；步骤3，将上盖板(1)与叶片型线A(4)保持不变，以前缘点A(8)为原点，将叶片型线B(5)逆时针方向进行旋转，旋转后将尾缘与尾缘A进行连接，得到倾斜尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建军，崔文豪，吴广宽，朱国俊，罗兴锜，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：