CN107489650A - 一种轴流风机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴流风机，包括导风筒、安装在导风筒一端的网罩、安装在网罩上的电机、位于导风筒中的叶轮，叶轮包括安装在电机的输出轴上的轮毂、多个间隔均匀的环设轮毂上的叶片，叶片包括用于让空气流入的前缘、用于让空气流出的后缘，叶轮还包括多个设于叶片上的仿生锯齿，多个仿生锯齿的齿尖连线位于后缘所在的曲线上，多个仿生锯齿的齿根连线沿远离轮毂的方向呈贝塞尔曲线分布，仿生锯齿的齿间距为L，对应的齿高为H，仿生锯齿对应的弦长为b，其中：L/(b‑H)在0.031‑0.047之间，L/b在0.028‑0.044之间，H/(b‑H)在0.051‑0.084之间，H/b在0.048‑0.078之间。本发明一种轴流风机，应用仿生改形技术，模仿猫头鹰羽翼的结构形状，在叶片后缘开设多个仿生锯齿，有效的降低了高频涡流噪声。
Description
技术领域
本发明涉及中央空调室外机配套轴流风机技术领域，特别涉及一种轴流风机。
背景技术
随着社会的发展，噪声指标越来越被中央空调的使用者关注。
随着人们对生物奥秘的探索，仿生流体力学发展日趋完善，人们对生物特征的应用能力进一步增强。仿生减阻降噪技术不断成熟，仿生工程领域也逐渐拓宽。通过深入研究动物飞行的无声机理，来研制锯齿仿生叶片。
利用仿生流体力学、工程仿生学及气动声学原理对该类轴流风机进行仿生降噪研究，并通过流体声学仿真和噪声测试及声品质测试试验，找出符合此类风机的最佳齿形组合。齿数、齿高、齿宽及齿的渐变组合是影响风机效率和噪声的关键因数。声学对比试验结果揭示，仿生锯齿有利于防止紊流附面层在叶片表面形成脱流涡，对风机降噪及声品质提高有一定的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴流风机，有效的降低了高频涡流噪声。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种轴流风机，包括导风筒、安装在所述导风筒一端的网罩、安装在所述网罩上的电机、位于所述导风筒中的叶轮，所述叶轮包括安装在所述电机的输出轴上的轮毂、多个间隔均匀的环设所述轮毂上的叶片，所述叶片包括用于让空气流入的前缘、用于让空气流出的后缘，所述叶轮还包括多个设于所述叶片上的仿生锯齿，多个所述仿生锯齿的齿尖连线位于所述后缘所在的曲线上，多个所述仿生锯齿的齿根连线沿远离所述轮毂的方向呈贝塞尔曲线分布，所述仿生锯齿的齿间距为L，所述仿生锯齿的齿高为H，所述仿生锯齿对应的弦长为b，其中：L/(b-H)在0.031-0.047之间，L/b在0.028-0.044之间，H/(b-H)在0.051-0.084之间，H/b在0.048-0.078之间。
优选地，所述仿生锯齿的齿宽为γ，其中：γ/(b-H)在0.101-0.299之间，γ/b在0.093-0.284之间。
优选地，多个所述仿生锯齿的齿宽沿远离所述轮毂的方向逐渐变窄。
优选地，多个所述仿生锯齿的所述齿高沿远离所述轮毂的方向逐渐变高。
优选地，所述仿生锯齿的齿数在15-21之间。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种轴流风机，应用仿生改形技术，模仿猫头鹰羽翼的结构形状，在叶片后缘开设多个仿生锯齿，有效的降低了高频涡流噪声。
附图说明
附图1为轴流风机的结构示意图；
附图2为叶轮的结构示意图；
附图3为仿生锯齿的结构示意图。
其中：1、导风筒；2、网罩；3、电机；4、输出轴；5、轮毂；6、叶片；7、轴套；8、仿生锯齿。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1-3所示，上述一种轴流风机，包括导风筒1、安装在导风筒1一端的网罩2、安装在网罩2上的电机3、位于该导风筒1中的叶轮。
叶轮包括安装在电机3的输出轴4上的轮毂5、多个间隔均匀的环设轮毂5上的叶片6。该叶轮通过轮毂5中的轴套7安装在电机3的输出轴4上。该导风筒1、该网罩2、该输出轴4、该轮毂5同轴心线分布。
该叶片6包括绕轮毂5的轴心线方向转动时用于让空气流入的前缘、用于让空气流出的后缘。参见图2所示，叶片6沿逆时针方向转动。
该叶轮还包括多个设于叶片6上的仿生锯齿8，该仿生锯齿8的齿数在15-21之间。多个仿生锯齿8的齿尖连线位于后缘所在的曲线上，多个仿生锯齿8的齿根连线沿远离轮毂5的方向呈贝塞尔曲线分布。
在本实施例中，多个仿生锯齿8的齿宽沿远离轮毂5的方向逐渐变窄；多个仿生锯齿8的齿高沿远离轮毂5的方向逐渐变高。通过这个设置，能够更为有效的降低高频涡流噪声。
在本实施例中，仿生锯齿8的齿间距为L，对应的齿高为H，对应的齿宽为γ，该仿生锯齿8对应的弦长为b。其中：L/(b-H)在0.031-0.047之间，L/b在0.028-0.044之间，H/(b-H)在0.051-0.084之间，H/b在0.048-0.078之间，γ/(b-H)在0.101-0.299之间，γ/b在0.093-0.284之间。
涡流噪声形成的原因主要有两个：
一是气流流经叶片6时产生的紊流附面层导致叶片6上的压力脉动；
二是附面层发展到一定的程度导致尾涡脱流引起的叶片6边缘的压力脉动。
通过设置仿生锯齿8使附面层面积减小：仿生锯齿8可以有效的减小附面层面积，从而减小由于紊流附面层而导致的压力脉动，降低噪声；另外尾涡也会随之减小，从而降低涡流脱落的噪声。
通过设置仿生锯齿8推迟了附面层分离：涡流中气体微团单元体会由于仿生锯齿8从叶片6高压面流向叶片6低压面，可以促使叶片6分离点向流动下方移动，这样减少了叶片6出口截面的分离区，分离区涡流强度和尺寸减少，噪声也随之减少。
通过设置仿生锯齿8分割离散尾涡：仿生锯齿8将强集中涡（大涡）分割离散成若干小涡，通过粘性耗散削弱了集中涡的的强度，使叶片6受到的交变气动载荷减小；整体的降低了尾涡区的涡流强度，改善了叶片6后缘气流紊流程度，从而降低涡流噪声。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种轴流风机，其特征在于：包括导风筒、安装在所述导风筒一端的网罩、安装在所述网罩上的电机、位于所述导风筒中的叶轮，所述叶轮包括安装在所述电机的输出轴上的轮毂、多个间隔均匀的环设所述轮毂上的叶片，所述叶片包括用于让空气流入的前缘、用于让空气流出的后缘，所述叶轮还包括多个设于所述叶片上的仿生锯齿，多个所述仿生锯齿的齿尖连线位于所述后缘所在的曲线上，多个所述仿生锯齿的齿根连线沿远离所述轮毂的方向呈贝塞尔曲线分布，所述仿生锯齿的齿间距为L，所述仿生锯齿的齿高为H，所述仿生锯齿对应的弦长为b，其中：L/(b-H)在0.031-0.047之间，L/b在0.028-0.044之间，H/(b-H)在0.051-0.084之间，H/b在0.048-0.078之间。
2.根据权利要求1所述的一种轴流风机，其特征在于：所述仿生锯齿的齿宽为γ，其中：γ/(b-H)在0.101-0.299之间，γ/b在0.093-0.284之间。
3.根据权利要求1所述的一种轴流风机，其特征在于：多个所述仿生锯齿的齿宽沿远离所述轮毂的方向逐渐变窄。
4.根据权利要求1所述的一种轴流风机，其特征在于：多个所述仿生锯齿的所述齿高沿远离所述轮毂的方向逐渐变高。
5.根据权利要求1所述的一种轴流风机，其特征在于：所述仿生锯齿的齿数在15-21之间。
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