CN108730231A - 一种风叶的比例设计方法 - Google Patents

一种风叶的比例设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108730231A
CN108730231A CN201810347223.3A CN201810347223A CN108730231A CN 108730231 A CN108730231 A CN 108730231A CN 201810347223 A CN201810347223 A CN 201810347223A CN 108730231 A CN108730231 A CN 108730231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fan blade
model
modules
rotary shaft
models
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810347223.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108730231B (zh
Inventor
潘旭光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG SANXIN TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Original Assignee
Xinchang San Xin Air-Conditioning Draught Fan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinchang San Xin Air-Conditioning Draught Fan Co Ltd filed Critical Xinchang San Xin Air-Conditioning Draught Fan Co Ltd
Priority to CN201810347223.3A priority Critical patent/CN108730231B/zh
Publication of CN108730231A publication Critical patent/CN108730231A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108730231B publication Critical patent/CN108730231B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38—Blades
    • F04D29/384—Blades characterised by form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38—Blades
    • F04D29/388—Blades characterised by construction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风叶的比例设计方法，首先，建立成熟的风叶，所述成熟的风叶具有虚拟的风叶旋转轴；其次，按成熟风叶的叶形设计外形尺寸相同的第一风叶模型和第二风叶模型，任一风叶模型具有虚拟的风叶模型旋转轴，风叶模型旋转轴与风叶旋转轴重合；再次，叠加第一风叶模型和第二风叶模型，使两个风叶模型的外轮廓完全重合；最后，第一风叶模型和第二风叶模型围绕风叶模型旋转轴作相对转动，两个风叶模型重叠部分为新风叶的叶形。本发明能够根据已知成熟的风叶叶形设计径向尺寸、宽度尺寸各异的新风叶，形象、直观、高效，避免了繁琐的几何设计和数学计算。

Description

一种风叶的比例设计方法
技术领域
本发明涉及风机技术领域，具体涉及风叶的设计。
背景技术
申请号为201410382842.8的专利文件公开了一种透平叶片型线的设计方法，根据新二次曲线表达式来选择适当的椭圆弧或者圆弧，采用经过强度及气动性能考验的好的叶型建立了确定控制参数的一些关系式，在气动性能及强度的计算中，引用一些可靠的经验公式。
申请号为201310563810.3的专利文件提供一种涡轮叶片设计方法，该涡轮叶片设计方法的叶型采用参数化造型方法，根据汽动参数自动生成的叶型，通过四种调整方式，使叶型的特征参数在设计范围内可任意组合，达到各截面叶型的几何参数与汽动参数完全匹配。
上述叶片的设计方法，运用几何参数、几何公式，抽象而复杂。
发明内容
本发明所解决的技术问题：提高风叶叶形的设计效率。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种风叶的比例设计方法，首先，建立第一风叶，所述第一风叶具有虚拟的风叶旋转轴，风叶旋转轴与风叶正常运作时的旋转轴重合；
其次，按第一风叶的叶形设计外形尺寸相同的第一风叶模型和第二风叶模型，任一风叶模型具有虚拟的风叶模型旋转轴，风叶模型旋转轴与风叶旋转轴重合；
再次，叠加第一风叶模型和第二风叶模型，使两个风叶模型的外轮廓完全重合；
最后，第一风叶模型和第二风叶模型围绕风叶模型旋转轴作相对转动，两个风叶模型重叠部分为第二风叶的叶形。
上述技术方案中，风叶正常运作时的旋转轴，其义阐述如下。风叶安装在旋转件上，旋转件安装在旋转中心轴上，旋转中心轴与电机连接，电机驱动旋转件旋转，旋转件带动其上的若干风叶旋转。其中，旋转中心轴即为风叶正常运作时的旋转轴。
上述技术方案中，第一风叶可以为现有技术中的风叶，该种风叶在技术上已经成熟。或者，所述第一风叶可以为理论上的风叶，该种风叶的各种参数设计合理，具有实际运用价值。
上述技术方案中，建立第一风叶，可以为生产制造第一风叶，也可以为制作虚拟的计算机模型。
上述技术方案中，第一风叶模型和第二风叶模型围绕风叶模型旋转轴作相对转动，可以为第一风叶模型围绕其风叶模型旋转轴旋转，也可以为第二风叶模型围绕其风叶模型旋转轴旋转。旋转一定角度后，两个风叶模型上下重叠部分即为第二风叶的叶形，该第二风叶即是新设计的风叶。
作为一种限定，第一风叶最外侧边缘为弧形边缘，弧形边缘所在圆的圆心落在风叶旋转轴上。
作为一种改进，第一风叶模型和第二风叶模型中，至少一个风叶模型呈镂空状。若干弧形条使第一风叶模型或第二风叶模型呈镂空状，第一风叶模型、第二风叶模型作相对转动后，观察者能够通过镂空状的风叶模型观察另一风叶模型的所在位置，进而确定两者的重叠部分。
作为进一步改进，呈镂空状的风叶模型设有若干弧形条，若干弧形条沿该风叶模型的径向分布，任一弧形条所在圆的圆心落在风叶模型旋转轴上。若干弧形条能够辅助设计者设计径向尺寸各不相同的新风叶。
本发明能够根据已知成熟的风叶叶形设计径向尺寸、宽度尺寸各异的新风叶，形象、直观、高效，避免了繁琐的几何设计和数学计算。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为第一风叶的示意图；
图2为第一风叶模块的示意图；
图3为第二风叶模块的示意图；
图4为第一风叶模块和第二风叶模块叠加后的示意图；
图5为图4的左视图；
图6为图4中第一风叶模块、第二风叶模块相对转动一定角度后的示意图；
图7为图6中第二风叶模块由剖面线填充更换为全色填充后的示意图。
图中符号说明：
10、第一风叶；11、第一风叶最外侧边缘；
20、第一风叶模块；21、第一风叶模型；22、弧形条；23、分隔条；
30、第二风叶模块；31、第二风叶模型；
40、第二风叶。
具体实施方式
第一实施例：
按已知成熟风叶叶形设计新风叶的一种比例设计方法，包括如下步骤：
第一，建立第一风叶10，所述第一风叶具有虚拟的风叶旋转轴，风叶旋转轴与风叶正常运作时的旋转轴重合；所述第一风叶为已知成熟风叶；如图1所示；
第一风叶10最外侧边缘11为弧形边缘，弧形边缘所在圆的圆心落在风叶旋转轴上；
第二，设计第一风叶模块20和第二风叶模块30，第一风叶模块20和第二风叶模块30均呈圆盘状，第一风叶模块20与第二风叶模块30的形状相同；如图2、图3所示；
第一风叶模块20上设有四个沿第一风叶模块圆周向均匀分布的第一风叶模型21，第二风叶模块30上设有四个沿第二风叶模块圆周向均匀分布的第二风叶模型31；
第一风叶模型21、第二风叶模型31均按第一风叶的叶形设计，形状相同，任一风叶模型具有虚拟的风叶模型旋转轴，风叶模型旋转轴与风叶旋转轴重合；
第一风叶模型21、第二风叶模型31均呈镂空状，呈镂空状的任一风叶模型设有若干弧形条22，若干弧形条沿风叶模型的径向分布，任一弧形条所在圆的圆心落在风叶模型旋转轴上；
第一风叶模块20上，相邻两个第一风叶模型21的所有弧形条22所在圆的直径各不相同；相应地，第二风叶模块30上，相邻两个第二风叶模型31的所有弧形条所在圆的直径各不相同；具体地，如果上下叠加相邻两个第一风叶模型21，位于上方的风叶模块的弧形条22能够遮盖位于下方的风叶模块的弧形条之间的间隙，位于上方的风叶模块的弧形条之间的间隙落在位于下方的风叶模块的弧形条上；如果上下叠加相邻两个第二风叶模型31，结果亦如是；
第一风叶模块20上，相邻两个第一风叶模型21之间设有分隔条23，相应地，第二风叶模块30上，相邻两个第二风叶模型31之间也设有分隔条；
第三，叠加第一风叶模块20和第二风叶模块30，相应地，第一风叶模块20上的四个第一风叶模型21与第二风叶模块30上的四个第二风叶模型31一对一地叠加在一起；如图4、图5所示；
第四，旋转第一风叶模块20或第二风叶模块30，相应地，第一风叶模型21和第二风叶模型31围绕风叶模型旋转轴作相对转动，第一风叶模型和第二风叶模型重叠部分为第二风叶40的叶形；第一风叶模块20、第二风叶模块30旋转的角度不同，所得的第二风叶40的宽度不同；设计者可根据第一风叶模型21、第二风叶模型31的弧形条22取用径向尺寸不同的第二风叶40，如图6、图7所示。
第二实施例：
按已知成熟风叶叶形设计新风叶的一种比例设计方法，包括如下步骤：
第一，建立第一风叶10，所述第一风叶具有虚拟的风叶旋转轴，风叶旋转轴与风叶正常运作时的旋转轴重合；第一风叶10最外侧边缘11为弧形边缘，弧形边缘所在圆的圆心落在风叶旋转轴上；
第二，设计第一风叶模块20和第二风叶模块30，第一风叶模块20和第二风叶模块30均呈圆盘状，第一风叶模块20与第二风叶模块30的外形尺寸相同；
第一风叶模块20上设有四个沿第一风叶模块圆周向均匀分布的第一风叶模型21，第二风叶模块30上设有四个沿第二风叶模块圆周向均匀分布的第二风叶模型31；
第一风叶模型21、第二风叶模型31均按第一风叶的叶形设计，外形尺寸相同，任一风叶模型具有虚拟的风叶模型旋转轴，风叶模型旋转轴与风叶旋转轴重合；
第一风叶模型21、第二风叶模型31中，第一风叶模型21呈镂空状，第一风叶模型设有若干弧形条22，若干弧形条沿风叶模型的径向分布，任一弧形条所在圆的圆心落在风叶模型旋转轴上；
第一风叶模块20上，相邻两个第一风叶模型21的所有弧形条22所在圆的直径各不相同；
第一风叶模块20上，相邻两个第一风叶模型21之间设有分隔条23；
第三，叠加第一风叶模块20和第二风叶模块30，相应地，第一风叶模块20上的四个第一风叶模型21与第二风叶模块30上的四个第二风叶模型31一对一地叠加在一起；
第四，旋转第一风叶模块20或第二风叶模块30，相应地，第一风叶模型21和第二风叶模型31围绕风叶模型旋转轴作相对转动，第一风叶模型和第二风叶模型重叠部分为第二风叶40的叶形；第一风叶模块20、第二风叶模块30旋转的角度不同，所得的第二风叶40的宽度不同；设计者可根据第一风叶模型21的弧形条22取用径向尺寸不同的第二风叶40。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种风叶的比例设计方法，其特征在于：首先，建立第一风叶(10)，所述第一风叶具有虚拟的风叶旋转轴，风叶旋转轴与风叶正常运作时的旋转轴重合；
其次，按第一风叶的叶形设计外形尺寸相同的第一风叶模型(21)和第二风叶模型(31)，任一风叶模型具有虚拟的风叶模型旋转轴，风叶模型旋转轴与风叶旋转轴重合；
再次，叠加第一风叶模型和第二风叶模型，使两个风叶模型的外轮廓完全重合；
最后，第一风叶模型和第二风叶模型围绕风叶模型旋转轴作相对转动，两个风叶模型重叠部分为第二风叶(40)的叶形。
2.如权利要求1所述的一种风叶的比例设计方法，其特征在于：第一风叶(10)最外侧边缘(11)为弧形边缘，弧形边缘所在圆的圆心落在风叶旋转轴上。
3.如权利要求2所述的一种风叶的比例设计方法，其特征在于：第一风叶模型(21)和第二风叶模型(31)中，其中，一个风叶模型呈镂空状。
4.如权利要求3所述的一种风叶的比例设计方法，其特征在于：呈镂空状的风叶模型设有若干弧形条(22)，若干弧形条沿该风叶模型的径向分布，任一弧形条所在圆的圆心落在风叶模型旋转轴上。
5.如权利要求4所述的一种风叶的比例设计方法，其特征在于：第一风叶模型(21)位于第一风叶模块(20)上，第二风叶模型(31)位于第二风叶模块(30)上，任一风叶模块设有风叶模块旋转轴；
第一风叶模块上设有若干第一风叶模型，若干第一风叶模型围绕风叶模块旋转轴三百六十度均匀分布；
第二风叶模块上设有若干第二风叶模型，若干第二风叶模型围绕风叶模块旋转轴三百六十度均匀分布；
第一风叶模型的数量相同于第二风叶模型的数量；
若干呈镂空状的风叶模型中，至少两个风叶模型，其中任一风叶模型的任一弧形条(22)直径值不同于其他风叶模型的任一弧形条直径值。
6.如权利要求2所述的一种风叶的比例设计方法，其特征在于：第一风叶模型(21)和第二风叶模型(31)的形状相同，均呈镂空状；
呈镂空状的风叶模型设有若干弧形条(22)，若干弧形条沿该风叶模型的径向分布，任一弧形条所在圆的圆心落在风叶模型旋转轴上；
第一风叶模型(21)位于第一风叶模块(20)上，第二风叶模型(31)位于第二风叶模块(30)上，任一风叶模块设有风叶模块旋转轴；
第一风叶模块上设有若干第一风叶模型，若干第一风叶模型围绕风叶模块旋转轴三百六十度均匀分布；
第二风叶模块上设有若干第二风叶模型，若干第二风叶模型围绕风叶模块旋转轴三百六十度均匀分布；
第一风叶模型的数量相同于第二风叶模型的数量；
任一风叶模块上，相邻两个风叶模块上下叠加，位于上方的风叶模块的弧形条(22)能够遮盖位于下方的风叶模块的弧形条之间的间隙，位于上方的风叶模块的弧形条之间的间隙落在位于下方的风叶模块的弧形条上。
CN201810347223.3A 2018-04-18 2018-04-18 一种风叶的比例设计方法 Active CN108730231B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810347223.3A CN108730231B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种风叶的比例设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810347223.3A CN108730231B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种风叶的比例设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108730231A true CN108730231A (zh) 2018-11-02
CN108730231B CN108730231B (zh) 2020-05-12

Family

ID=63939070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810347223.3A Active CN108730231B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种风叶的比例设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108730231B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2452752Y (zh) * 2000-12-08 2001-10-10 陈晖� 快速定弧心模板
US20100263373A1 (en) * 2007-11-16 2010-10-21 Borgwarner Inc. Low blade frequency titanium compressor wheel
CN202811450U (zh) * 2012-08-22 2013-03-20 中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司 一种电机散热风扇的防低温冰冻保护罩
CN202896819U (zh) * 2012-10-15 2013-04-24 中国长江航运集团南京金陵船厂 一种用于船体建造中精度控制的样板
CN103671256A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 宁波市鄞州科启动漫工业技术有限公司 自动化风扇扇型设计方法
CN106844966A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 江苏科技大学 一种螺旋桨叶面叶背精确建模方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2452752Y (zh) * 2000-12-08 2001-10-10 陈晖� 快速定弧心模板
US20100263373A1 (en) * 2007-11-16 2010-10-21 Borgwarner Inc. Low blade frequency titanium compressor wheel
CN202811450U (zh) * 2012-08-22 2013-03-20 中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司 一种电机散热风扇的防低温冰冻保护罩
CN202896819U (zh) * 2012-10-15 2013-04-24 中国长江航运集团南京金陵船厂 一种用于船体建造中精度控制的样板
CN103671256A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 宁波市鄞州科启动漫工业技术有限公司 自动化风扇扇型设计方法
CN106844966A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 江苏科技大学 一种螺旋桨叶面叶背精确建模方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108730231B (zh) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104350255B (zh) 用于涡轮机叶轮平衡料移除的方法
CN103807209A (zh) 一种离心压缩机的闭式叶轮
CN102608914A (zh) 径流式液力透平优化设计方法
CN106446324A (zh) 大型工业汽轮机末级扭叶片设计方法
CN106930974A (zh) 风轮及家用电器
CN107066761A (zh) 一种电动飞机螺旋桨噪声计算方法
CN113987687A (zh) 一种涵道螺旋桨的设计方法
CN116720286B (zh) 叶片缘板模型构建方法及装置、电子设备、存储介质
CN108730231A (zh) 一种风叶的比例设计方法
CN116361935A (zh) 带分流叶片的半开式离心叶轮参数化生成方法及网格拓扑方法
CN112284324A (zh) 一种涡轮导向叶片几何喉部面积的求解方法
WO2020042551A1 (zh) 一种轴流风轮及其应用的轴流风机
CN104696282A (zh) 一种离心风机蜗壳型线设计方法
CN103900167A (zh) 风机的出风保护罩、风机和空调器室外机
CN206336430U (zh) 无人机及螺旋桨
CN206530536U (zh) 叶片、叶轮及风机
US20190048888A1 (en) Hub for propeller having variable-pitch blades, with radial and axial dimensioning variation
CN208153385U (zh) 一种叶片前缘凸起的冷却风扇
CN106122091A (zh) 具有前弯的高效静音叶轮
CN106837863A (zh) 空调叶轮、工程车辆用空调以及工程车辆
CN115758629A (zh) 一种扫地机器人专用的高速离心风机及其设计方法和装置
CN203810596U (zh) 风机的出风保护罩、风机和空调器室外机
CN113361028B (zh) 一种蜗壳二维设计方法
CN105020177B (zh) 风扇
CN108153968A (zh) 三元叶片k型坡口的造型方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 312500 No. 6 Wang Sizhou Road, Xinchang County, Shaoxing City, Zhejiang Province

Patentee after: ZHEJIANG SANXIN TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 312500 No. 6 Wang Sizhou Road, Xinchang County, Shaoxing City, Zhejiang Province

Patentee before: XINCHANG COUNTY SANXIN AIR CONDITIONER FANS Co.,Ltd.