CN102072196A - 冷却风扇的低噪声风叶 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷却风扇的低噪声风叶，由轮毂、叶片和护风环组成一体，通过联轴装置与电动机和护风罩组成风扇总成，其中的叶片为九片，九片叶片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为40.45°、40.66°、39.35°、39.38°、40.16°、41.16°、39.58°、39.58°和39.24°。本发明的冷却风扇的低噪声风叶与现有技术的带环风叶相比，提高了叶片的强度，降低了噪声的数值，优化了声音的舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及一种风扇，尤其涉及一种冷却风扇的低噪声风叶。
背景技术
目前在汽(轿)车中使用的冷却风扇采用的风叶，结构上分为带环风叶和不带环风叶，叶型上分为直叶片和弯叶片。
随着汽车工业的发展，人们对于汽车功能的要求越来越高，不仅追求外观，更注重其内在品质和舒适性。对汽车用冷却风扇而言，其风量和噪声是主要的性能指标，整车制造企业往往需求在一定工况条件下，风扇具有较高的风量和较低的功率消耗，这就要求风扇有较高的效率，同时又要求风扇有较低的噪声。并且随着科技的进步，现在各整车制造企业对噪声质量有了更多的要求，不仅要求总体噪声低，且要求在噪声频谱上，相邻频段的噪声差值不能超过一定的限值。
现有技术的一种风扇产品使用的是一种6片叶片均布带环的风叶，在高速旋转工作时，噪音分贝数值较高且人耳主观舒适度较差。
发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种在满足风扇流量性能的情况下，能降低噪声，改善声质量的冷却风扇的低噪声风叶。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种冷却风扇的低噪声风叶，由轮毂、叶片和护风环组成一体，通过联轴装置与电动机和护风罩组成风扇总成，其特点是：所述的叶片为九片，九片叶片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为40.45°、40.66°、39.35°、39.38°、40.16°、41.16°、39.58°、39.58°和39.24°。
所述的叶片采用前弯型，从内径向外径等距取11个截面设计，11个截面从内径向外径的弯曲角度依次为0°、-0.245°、-0.122°、0.146°、0.668°、1.744°、3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186°；11个截面从内径向外径的安装角度依次为30.66°、26.95°、24.12°、21.90°、20.11°、18.64°、17.42°、16.38°、15.48°、14.70°和14.02°；从内径向外径的叶片半径截面的弦长依次为39.30mm、40.43mm、41.51mm、42.62mm、43.81mm、45.09mm、46.49mm、48.00mm、49.64mm、51.41mm和53.33mm。
所述的叶片的叶型相对厚度由7％过渡为6％，叶型后缘作倒圆处理。
本发明的冷却风扇的低噪声风叶由于采用了以上技术方案，具有以下的优点和和特点：
1、叶片采用奇数片不等距分布，优点在于不仅降低噪音的数值，更优化了声音的舒适程度。
2、采用前弯叶片结构，通过适当的前弯角度，不仅提高叶片的强度，更起到优化流场并优化噪音的作用。
3、在叶片顶部采用了护风环的结构，提高叶片强度，克服了在高速旋转时，叶片在离心力作用下径向拉直引起的前弯角度和叶片翼型安装角的较大变化，保证风叶的运行性能不会又大的变化。同时由于护风环的支撑加强作用，克服了旋转时叶片的不规则抖动，避免了由于叶片抖动而引起的异常噪声，优化了声音的舒适程度。
4、叶片设计采用了ΔCurn＝常数的变环量流型，指数n沿半径规律变化，优化了流场，提高了效率并降低噪音。
附图说明
图1是本发明冷却风扇的低噪声风叶的基本结构示意图；
图2是本发明中的叶片的11个截面的安装角度和截面弦长示意图。
具体实施形式
参见图1、图2，本发明冷却风扇的低噪声风叶，由轮毂1、叶片2和护风环3组成一体，风叶为整体注塑制品，叶片2在叶顶处与护风环3连接，在叶根处与轮毂1连接，轮毂1上有联轴结构4。电机轴通过联轴结构4与风叶连接，带动风叶旋转输送空气。
为改善风叶的声学表现，叶片为九片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为40.45°、40.66°、39.35°、39.38°、40.16°、41.16°、39.58°、39.58°和39.24°。如图1中的A2所示。
叶片设计时等距取11个计算截面，为降噪并提高叶片的强度，叶片采用前弯型，从内径向外径的弯曲角度依次为0°、-0.245°、-0.122°、0.146°、0.668°、1.744°、3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186°。如图一中的A1所示。
为获得稳定的流场，且在指定的工况(静压，流量)下能够在最高静压效率下运行，风叶采用变环量流型，使全压沿半径增加并充分利用叶顶做功，且减小叶根负荷。11个截面从内径向外径的安装角度依次为30.66°、26.95°、24.12°、21.90°、20.11°、18.64°、17.42°、16.38°、15.48°、14.70°和14.02°；从内径向外径的叶片半径截面的弦长依次为39.30mm、40.43mm、41.51mm、42.62mm、43.81mm、45.09mm、46.49mm、48.00mm、49.64mm、51.41mm和53.33mm。如图2所示。
从内径向外径叶片半径截面翼型由NACA67907，a＝0.5逐步过渡为NACA67906，a＝0.5，既叶型相对厚度由7％过渡为6％。叶型后缘作倒圆处理，既为加工方便，又可改善在后缘处的流场。本发明中的叶片的主要数据如表1所示。
表1
Claims (3)
1.一种冷却风扇的低噪声风叶，由轮毂、叶片和护风环组成一体，通过联轴装置与电动机和护风罩组成风扇总成，其特征在于：所述的叶片为九片，九片叶片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为40.45°、40.66°、39.35°、39.38°、40.16°、41.16°、39.58°、39.58°和39.24°。
2.如权利要求1所述的冷却风扇的低噪声风叶，其特征在于：所述的叶片采用前弯型，从内径向外径等距取11个截面设计，11个截面从内径向外径的弯曲角度依次为0°、-0.245°、-0.122°、0.146°、0.668°、1.744°、3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186°；11个截面从内径向外径的安装角度依次为30.66°、26.95°、24.12°、21.90°、20.11°、18.64°、17.42°、16.38°、15.48°、14.70°和14.02°；从内径向外径的叶片半径截面的弦长依次为39.30mm、40.43mm、41.51mm、42.62mm、43.81mm、45.09mm、46.49mm、48.00mm、49.64mm、51.41mm和53.33mm。
3.如权利要求1所述的冷却风扇的低噪声风叶，其特征在于：所述的叶片的叶型相对厚度由7％过渡为6％，叶型后缘作倒圆处理。
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