CN104675748B - 一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机,包括轮盘、轮盖、叶片和均匀分布的槽道;其特征在于:轮盖、轮盘和叶片采用焊接方式连接,叶片设计为翼型叶片,叶片数为8个,以轮盖的轴线为中心均匀分布,槽道为叶片加工之后铣出;本发明利用CFD技术,通过对有槽道和无槽道的无蜗壳离心通风机进行数值模拟,发现槽道改善了叶片周围的边界层分离,抑制了翼型叶片后涡的脱落;同时叶片工作面与非工作面间的压力差减小,从而使涡流噪声有所减小。

Description

一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机
技术领域
本发明属于通用设备技术领域,尤其是涉及一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机。
技术背景
离心风机是风机的主要类型之一,广泛应用于通风换气、空调制冷设备,以及冶金、电力、煤炭、石油和化工等领域,是诸多工业部门输送气体介质的核心机械和主要耗能设备。提高离心风机的研究和设计水平,对加快国民经济的发展,节约能源有着重要的意义。
无蜗壳离心通风机在国外运用的比较多,有比较成熟的经验。随着国外技术的引进,国内部分项目中的空调机组均采用了这种新型风机,取代了传统的离心通风机。无蜗壳离心风机常用于组合式空调机组与四面出风卡式风机盘管机组,由集流器、离心叶轮、电动机和电机支撑架组成。无蜗壳离心风机具有无“喘振”现象,体积小,出口方向任意等优点。尽管无蜗壳离心风机具有诸多优点,由于其在空调风机组应用中数量较多,仍旧避免不了产生较大的噪声。
噪声问题极大地影响了人们的工作和生活环境,越来越引起人们的关注。而风机就是一种重要的噪声污染源。因此研究风机,除了要研究提高其性能的方法以外,还要尽量降低风机的噪声,这对减少环境污染具有重大意义。今后,研制和开发高效低噪的叶轮机械产品也是必然的发展方向。
发明内容
本发明的目的是针对现有无蜗壳离心风机噪声较大,提供一种带槽道的低噪声无蜗壳离心风机。
本发明解决其问题所采用的技术方案如下:
一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机,包括轮盘、轮盖、叶片和均匀分布的槽道。轮盖、轮盘和叶片采用焊接方式连接,叶片设计为翼型叶片,叶片数为8个,以轮盖的轴线为中心均匀分布,槽道为叶片加工之后铣出。
所述轮盖为圆环形和圆台形的组合,冷压成型,圆环形和圆台形交接的地方为相切;所述轮盘为一圆盘形状,中间设置法兰结构用于安装电机轴;所述叶片截面为一样条曲线,其截面形状为翼型,与轮盖接触的地方符合轮盖的型线,其中与轮盖接触的截面叶片弦长短于与轮盘接触的截面;所述的槽道为圆弧形结构,从叶片弦长的20%开始,沿叶片入口到出口的方向,分布在叶片的压力面上。槽道的中心轴线与轮盘平面相平行,且槽道截面的圆弧半径和该截面处的叶片厚度呈固定比例关系,即槽道的深度与宽度从随着叶片厚度减小而呈减小趋势。为了使槽道对经过流道的气流影响均匀,采用三个槽道轴向均匀分布于叶片压力面上,相邻两槽道间距离相等。槽的总长度为0.6L~0.7L,槽道任意处截面圆弧曲率半径为0.5~0.6。相邻槽道间的间距为0.25h,其中L为叶片弦长,为槽道截面处叶片的厚度,h为叶片的高度。
本发明在技术上所产生的积极效果在于:
本发明利用CFD技术,通过对有槽道和无槽道的无蜗壳离心通风机进行数值模拟,发现槽道改善了叶片周围的边界层分离,抑制了翼型叶片后涡的脱落;同时叶片工作面与非工作面间的压力差减小,从而使涡流噪声有所减小。
附图说明:
图1为本发明的三维图;
图2为本发明的俯视图;
图3为本发明轴向截面的局部放大图;
图4为本发明的主视图;
图5为本发明的局部放大图。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明进行进一步说明:
如图1所示,本发明由轮盖1、轮盘2、叶片3、槽道4组成。所述前盘1为弧形和锥形的组合,冷压成型,弧形和锥形交接的地方为相切;所述轮盘2为一圆盘形状,中间设置法兰结构用于安装电机轴;如图2所示,所述叶片3截面为一样条曲线,形状为翼型,与轮盖接触的地方符合轮盖的型线,其中与轮盖接触的截面叶片弦长短于与轮盘接触的截面;如图3、图4、图5所示,所述的槽道4为圆弧形结构,从叶片弦长的20%开始,沿叶片入口到出口的方向,分布在叶片的压力面上。槽道的中心轴线与轮盘平面相平行,且槽道截面的圆弧半径和该截面处的叶片厚度呈固定比例关系,即槽道的深度与宽度从随着叶片厚度减小而呈减小趋势。为了使槽道对经过流道的气流影响均匀,采用三个槽道轴向均匀分布于叶片压力面上,相邻两槽道间距离相等。槽的总长度为0.6L~0.7L,槽道某处截面圆弧曲率半径为0.5~0.6。相邻槽道间的间距为0.25h,其中L为叶片弦长,为槽道截面处叶片的厚度,h为叶片的高度。
以某型号无蜗壳离心通风机为例,槽的总长度为115.3mm,最大圆弧半径为9.00mm,最小圆弧半径为3.50mm,相邻槽道间的间距为50mm。通过对原始风机和改进之后的风机进行对比,发现在额定工况下带有槽道的无蜗壳离心通风机的功耗比没有槽道的无蜗壳离心通风机噪声减小了5.2dB。

Claims (2)

1.一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机,包括轮盘、轮盖、叶片和均匀分布的槽道;其特征在于:轮盖、轮盘和叶片采用焊接方式连接,叶片设计为翼型叶片,叶片数为8个,以轮盖的轴线为中心均匀分布,槽道为叶片加工之后铣出;
所述轮盖为圆环形和圆台形的组合,冷压成型,圆环形和圆台形交接的地方为相切;所述轮盘为一圆盘形状,中间设置法兰结构用于安装电机轴;所述叶片截面为一样条曲线,其截面形状为翼型,与轮盖接触的地方符合轮盖的型线,其中与轮盖接触的截面叶片弦长短于与轮盘接触的截面叶片弦长;所述的槽道为圆弧形结构,从叶片弦长的20%开始,沿叶片入口到出口的方向,分布在叶片的压力面上;槽道的中心轴线与轮盘平面相平行,且槽道截面的圆弧半径和该截面处的叶片厚度呈固定比例关系,即槽道的深度与宽度从随着叶片厚度减小而呈减小趋势;为了使槽道对经过流道的气流影响均匀,采用三个槽道轴向均匀分布于叶片压力面上,相邻两槽道间距离相等。
2.根据权利要求1所述的一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机,其特征在于:槽道的总长度为0.6L~0.7L,槽道任意处截面圆弧曲率半径为0.5~0.6δ;相邻槽道间的间距为0.25h,其中L为叶片弦长,δ为槽道截面处叶片的厚度,h为叶片的高度。
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