CN103925245A - 带襟翼的大型轴流风机叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公开了一种带襟翼的大型轴流风机叶轮，包括轮毂和叶片，所述轮毂外周均布设有叶片，其特征在于所述叶片一侧根部背风端设有襟翼，所述襟翼内端与轮毂固定连接，所述襟翼呈弧形方板，所述襟翼的上表面顺着叶片背风端上表面弧形过渡延伸而成，所述襟翼的下表面成拱形，并与叶片的背风端下表面弧形过渡连接，以利于增大叶片根部的升力面积，大大提升叶轮根部叶片的线速度，提高叶轮的工作效率，达到节省能耗的作用。

Description

带襟翼的大型轴流风机叶轮

技术领域

本发明涉及风机技术领域，具体地说是一种用于风机的带襟翼的大型轴流风机叶轮。 

背景技术

目前，现有的大型轴流风机叶轮叶片基本上都采用中空机翼型结构的叶片，限于叶轮直径尺寸大，考虑结构强度及可靠性等原因，风机转速受到限制，因此大型轴流风机的风压一般较低。目前，常规设计是增加风机叶轮的实度，以提高风压、提高风机效率，其不足是：增加风机的物料成本及安装成本。 

众所周知，飞机在起飞前，靠近机身部分的机翼的后缘有一部机构会向下滑移出来，我们称这部分结构为襟翼。当飞机起飞完成后，襟翼就收回到原位置；当飞机要着陆时，先把襟翼放下，着陆完成后，襟翼又收回。 

由此可见，襟翼的作用是为了增加升力，机翼产生的升力，其表达式为： 

式中：Y……升力，S……机翼面积，C_y……升力系数，ρ……空气密度，v……空气流经机翼的相对速度。

飞机正常飞行速度v一般在800km/h左右（220m/s），由于v很大，依据公式可知飞机的升力足够。但是在滑跑起飞时，v只有200~300km/h（50~80m/s），速度较小，无法产生足够的升力，所以采用放下襟翼以增加升力。因为放下襟翼后，使机翼面积S增加，另外放下襟翼后，翼剖面弯度增加，升力系数C_y也增加，所以即使速度不大，也能够使升力Y达到起飞的要求。飞机着陆时与放下襟翼的原理相同。 

经检索，CN101169101公开了一种装有喷气襟翼翼型叶片的风力机叶轮的发明专利，该专利是在叶片的翼型尾缘或尾缘附近的压力面上开有一排喷气孔，从叶尖到叶根，或者在叶片的一个选定半径范围内，用喷气孔代替常规襟翼的作用，其不足是：风机启动时风压低，启动速度慢。 

CN103486083还公开了一种风机的风叶轮的发明专利申请，包括有叶片和轮毂，所述叶片分布于轮毂上，每片叶片呈外弦宽和内弦窄，且在位于外弦位置的叶片上设置有流线型的襟翼，所述襟翼从叶尖延伸入外弦长度的 3％ -30％的位置开始延伸至外弦的后端，每片叶片的后缘采用锯齿形，其优点是提高叶片的强度，其实质性不足是：风压低，无法提高风机的工作效率。 

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、保持层流流动、启动速度快、节省能耗、全压效率高的带襟翼的大型轴流风机叶轮。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种带襟翼的大型轴流风机叶轮，包括轮毂和叶片，所述轮毂外周均布设有叶片，其特征在于所述叶片一侧根部背风端设有襟翼，所述襟翼内端与轮毂固定连接，所述襟翼呈弧形方板，所述襟翼的上表面顺着叶片背风端上表面弧形过渡延伸而成，所述襟翼的下表面成拱形，并与叶片的背风端下表面弧形过渡连接，以利于增大叶片根部的升力面积，大大提升叶轮根部叶片的线速度，提高叶轮的工作效率，达到节省能耗的作用。

本发明所述襟翼的长度是叶片长度的0.3-0.4倍，所述襟翼的宽度是叶片剖面弦长的0.3-0.5倍，以达到低速时升力大、高速时阻力小、运转使速度快的作用，使加襟翼后的叶轮的全压效率显著提高了5%。 

本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、保持层流流动、启动速度快、节省能耗、全压效率高等优点。 

附图说明  

图1是是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。 

图3是图1中A-A的剖面图。 

图4是本发明的风机性能曲线图。 

图5是本发明的风机效率曲线图。 

附图标记：轮毂1、叶片2、背风端上表面4、下表面5、背风端下表面6、上表面7。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明： 

如附图所示，一种带襟翼的大型轴流风机叶轮，包括轮毂1和叶片2，所述轮毂1外周均布设有叶片2，其特征在于所述叶片2一侧根部背风端设有襟翼3，所述襟翼3内端与轮毂1固定连接，所述襟翼3呈弧形方板，所述襟翼3的上表面7顺着叶片2背风端上表面4弧形过渡延伸而成，所述襟翼3的下表面5成拱形，并与叶片2的背风端下表面6弧形过渡连接，以利于增大叶片2根部的升力面积，大大提升叶轮根部叶片2的线速度，提高了叶轮的工作效率，达到节省能耗的作用。

本发明所述襟翼3的长度是叶片2长度的0.3-0.4倍，所述襟翼3的宽度是叶片2剖面弦长的0.3-0.5倍，以达到低速时升力大、高速时阻力小、运转使速度快的作用，使加襟翼后的叶轮的全压效率显著提高了5%。 

实施例：取直径近10m（9.754m）的现有技术的大型叶轮和同等大小的本发明带襟翼的大型叶轮进行测试对比验证： 

现有技术的叶片为等宽的且剖面弦长为600mm的拉挤玻璃钢叶片，所述叶片为机翼形中空型材，叶轮直径D=9754mm,8个叶片，

本发明所述叶片为等宽的且剖面弦长为600mm的拉挤玻璃钢叶片，所述叶片为机翼形中空型材，叶轮直径D=9754mm,8个叶片，襟翼长度l=1200mm，襟翼宽度b=240mm。

根据上述原则，分别制作现有技术风机和带襟翼的风机，在同一个工作台上进行对比试验。试验结果如附图4和附图5： 

由上述风机性能曲线和风机效率曲线的对照组数据可以看出，加襟翼后本发明的叶轮不仅可以产生较高的风压，而且风机全压效率比现有技术中不加襟翼的叶轮提高了5%，大大节省了风机的能耗。

本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、保持层流流动、启动速度快、节省能耗、全压效率高等优点。 

Claims (2)

1.一种带襟翼的大型轴流风机叶轮，包括轮毂和叶片，所述轮毂外周均布设有叶片，其特征在于所述叶片一侧根部背风端设有襟翼，所述襟翼内端与轮毂固定连接，所述襟翼呈弧形方板，所述襟翼的上表面顺着叶片背风端上表面弧形过渡延伸而成，所述襟翼的下表面成拱形，并与叶片的背风端下表面弧形过渡连接。

2.根据权利要求1所述的一种带襟翼的大型轴流风机叶轮，其特征在于所述襟翼的长度是叶片长度的0.3-0.4倍，所述襟翼的宽度是叶片剖面弦长的0.3-0.5倍。