一种叶轮、风机及吸尘器制造技术

本发明专利技术涉及流体机械领域，公开了一种叶轮、风机及吸尘器，包括轮毂和叶片，叶片具有多个，多个叶片分布设置于轮毂的周向上，每相邻两叶片之间的区域形成流道；叶轮的表面上开设有沟槽，沟槽包括长沟槽和短沟槽，长沟槽和短沟槽交替设置。通过在叶轮的表面开设沟槽，能够将涡抬升至沟槽的槽脊之上，减小涡与叶轮的表面接触面积，减小涡与叶轮的表面接触所造成的能量损失，涡被抬升之后能够沿着沟槽运动，减少了涡的横向扩散及发展所造成的能量损失，减小流体流动阻力，提升叶轮性能。并且，相比较于只在叶轮的表面设置一种沟槽，由于叶轮的表面通常是不规则或非均匀的，长沟槽和短沟槽的组合能够更加适应叶轮的形状，保证减阻效果。保证减阻效果。保证减阻效果。

【技术实现步骤摘要】
一种叶轮、风机及吸尘器


[0001]本专利技术涉及流体机械领域，特别是涉及一种叶轮、风机及吸尘器。

技术介绍

[0002]吸尘器的风机是通过电机带动叶轮高速旋转，在密封腔体内形成高负压空间，将外部灰尘吸入集尘装置内，从而达到清洁的目的的清洁装置。
[0003]目前，吸尘器的风机的转速在20000
‑
150000rpm不等，风机整机可实现120
‑
230AW的气动功率。而叶轮作为吸尘器风机的关键部件，其性能的好坏直接决定了风机整机气动功率及效率的高低。然而，目前叶轮的气动性能较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例旨在提供一种叶轮、风机及吸尘器，该叶轮的气动性能较优。
[0005]本专利技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案：提供一种叶轮，包括轮毂和叶片，所述叶片具有多个，多个所述叶片分布设置于所述轮毂的周向上，每相邻两所述叶片之间的区域形成流道；所述叶轮的表面上开设有沟槽，所述沟槽包括长沟槽和短沟槽，所述长沟槽和所述短沟槽交替设置。
[0006]在一些实施例中，所述轮毂表面上开设有所述沟槽。
[0007]在一些实施例中，所述轮毂的半径从前段至尾段呈变大趋势，所述长沟槽从所述轮毂的前段延伸至所述轮毂的尾段，所述短沟槽从所述轮毂的中段延伸至所述轮毂的尾段。
[0008]在一些实施例中，所述叶片表面上开设有所述沟槽。
[0009]在一些实施例中，所述叶片包括压力面和吸力面，所述沟槽设于所述压力面和/或所述吸力面上，所述压力面为所述叶片朝向所述叶轮旋转方向的一面，所述吸力面为所述叶片远离所述叶轮旋转方向的一面。
[0010]在一些实施例中，所述叶片高度从所述叶片前段至尾段呈减小趋势，所述长沟槽从所述叶片的尾段延伸至所述叶片的前段，所述短沟槽从所述叶片的中段延伸至所述叶片的前段。
[0011]在一些实施例中，所述长沟槽与所述短沟槽数量相等；或，所述长沟槽与所述短沟槽数量相差1。
[0012]在一些实施例中，所述短沟槽与所述长沟槽长度之比为0.3～0.5。
[0013]在一些实施例中，单个所述流道内沟槽总宽度占单个所述流道出口圆周总长的20％～50％。
[0014]在一些实施例中，10≤每相邻两所述叶片间的沟槽数目n≤20。
[0015]在一些实施例中，所述轮毂的中段的表面朝靠近所述轮毂的轴线的方向内凹，所述轮毂的尾段的表面朝远离所述轮毂的轴线的方向外凸，所述沟槽的截面呈三角形状。
[0016]在一些实施例中，所述轮毂的尾端周缘处的表面的延伸方向与所述轮毂轴向的夹
角为0
°
～50
°
。
[0017]本专利技术实施例解决其技术问题还采用以下技术方案：提供一种风机，包括如上所述的叶轮。
[0018]本专利技术实施例解决其技术问题还采用以下技术方案：一种吸尘器，包括如上所述的风机。
[0019]与现有技术相比较，在本专利技术实施例提供的叶轮、风机及吸尘器中，通过在叶轮的表面开设沟槽，能够将涡抬升至沟槽的槽脊之上，减小涡与叶轮的表面接触面积，减小涡与叶轮的表面接触所造成的能量损失，涡被抬升之后能够沿着沟槽运动，减少了涡的横向扩散及发展所造成的能量损失，减小流体流动阻力，提升叶轮性能。并且，相比较于只在叶轮的表面设置一种沟槽，由于叶轮的表面通常是不规则或非均匀的，长沟槽和短沟槽的组合能够更加适应叶轮的形状，保证减阻效果。
附图说明
[0020]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0021]图1是鲨鱼表皮上的三角形沟纹肋条的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例1提供的一种叶轮的结构示意图；
[0023]图3是图2所示的叶轮在另一个角度下的结构示意图；
[0024]图4是在未设置沟槽时涡与叶轮表面的示意图；
[0025]图5是在设置沟槽后涡与叶轮表面的示意图；
[0026]图6是图2所示的叶轮的沟槽的结构示意图；
[0027]图7是本专利技术实施例2提供的叶轮的结构示意图；
[0028]图8是图7所示的叶轮在另一个角度下的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“上端”、“下端”、“顶部”以及“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。
[0031]鲨鱼是海洋游的最快的动物之一，大量实验和研究表明，相对于其他光滑结构，仿鲨鱼皮(三角形沟纹肋条)结构具备更优的减阻、减粘特性。鲨鱼皮表面鳞片形状如图1所示。
[0032]仿鲨鱼皮(三角形沟纹肋条)结构减粘减阻应用涡减阻理论，湍流中会产生很多涡，涡与结构表面接触会产生能量损失，导致阻力增加，涡的扩散还会产生二次涡，同样增加阻力。而开设于结构表面上的沟槽结构可以将涡抬升，使涡停留在沟槽槽脊上方，从而使得气流在沟槽内的部分的速度梯度、速度脉冲减小至低于气流在结构表面上的部分的速度梯度、速度脉冲，气流与结构表面的剪切应力也随之降低。同时，沟槽结构能够引导涡结构沿沟槽移动，从而避免涡的横向迁移，减弱了涡的猝发、缠结及边界层外的湍流。
[0033]仿鲨鱼皮(三角沟纹肋条)结构的沟槽尺寸需要做严格限定。当涡流结构比沟槽小时，会掉入沟槽内与沟槽表面发生相互作用，当涡的尺寸比沟槽结构大时，涡被抬升，与沟槽表面的接触面积减小，相互作用也减小，同时沟槽面的表面积比平面的大，因此只有当沟槽宽度和间距足够小，使避免摩擦阻力比光滑平面小时才能表现出减阻效果。沟槽的深宽比，也即沟槽的深度与宽度的比值跟沟槽深度和宽度都有关系，深宽比小，沟槽宽度大，涡容易掉入沟槽内与沟槽表面发生相互作用；深宽比大，沟槽宽度小，涡不容易掉入沟槽内，与沟槽面的接触减小，相互作用减小。因此，只有当深宽比合适时，并且壁面摩擦阻力比光滑平面小时才能够表现出减阻效果。
[0034]实施例1
[0035]受以上启发，本专利技术实施例1提供一种叶轮，该叶轮可以为半开式叶轮，也可以为闭式叶轮。一般地，闭式叶轮包括轮盘、轮盖及多个叶片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶轮，其特征在于，包括轮毂和叶片，所述叶片具有多个，多个所述叶片分布设置于所述轮毂的周向上，每相邻两所述叶片之间的区域形成流道；所述叶轮的表面上开设有沟槽，所述沟槽包括长沟槽和短沟槽，所述长沟槽和所述短沟槽交替设置。2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述轮毂表面上开设有所述沟槽。3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，所述轮毂的半径从前段至尾段呈变大趋势，所述长沟槽从所述轮毂的前段延伸至所述轮毂的尾段，所述短沟槽从所述轮毂的中段延伸至所述轮毂的尾段。4.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶片表面上开设有所述沟槽。5.根据权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述叶片包括压力面和吸力面，所述沟槽设于所述压力面和/或所述吸力面上，所述压力面为所述叶片朝向所述叶轮旋转方向的一面，所述吸力面为所述叶片远离所述叶轮旋转方向的一面。6.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述叶片高度从所述叶片前段至尾段呈减小趋势，所述长沟槽从所述叶片的尾段延伸至所述叶片的前段，所述短沟槽从所述叶片的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一凡，
申请(专利权)人：广州雷辰机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：