CN113700671A - 一种提高进风量的三元叶轮叶片结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，所述三元叶轮叶片包括轮盘、叶片以及轴孔，所述叶片远离轮盘的一端面设置有尖角，所述尖角倾斜设置，以三元叶轮旋转方向为准，所述叶片与轴孔之间设置有端面槽，所述端面槽垂直于轮盘方向，切入至叶片中；本发明的有益效果：本发明具有尖角、端面槽的三元叶轮的结构，能在不设置有尖角、端面槽的叶片上进一步提高三元叶轮的进风流量，通过试验得知，在设置有尖角、端面槽的三元叶轮的结构，能够使得大量的空气的从进风口导入至出风口处，提高了空气流通的流畅性。

Description

一种提高进风量的三元叶轮叶片结构
技术领域
本发明涉及风机叶轮技术领域，尤其涉及一种提高进风量的三元叶轮叶片结构。
背景技术
三元流设计技术是根据“三元流动理论”将叶轮内部的三元立体空间无限地分割，通过对叶轮流道内各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流体流动的数学模型，进行网格划分和流场计算。运用三元流设计方法优化叶片的进出安放角、叶片数、扭曲叶片各截面形状等要素，其结构可适应流体的真实流态，从而避免叶片工作面的流动分离，减少流动损失，并能控制内部全部流体质点的速度分布，获得泵体内部的最佳流动状态，保证流体输送的效率达到最佳。
离心风机在高速的旋转过程中，会吸附流体进行流动，但是现有的离心风机进风量有限，在需要提高进风量时，大多通过更换不同规格的叶片或增加输出功率才能提高进风量，操作极其的不方便，而且还容易降低离心风机的使用寿命。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种提高进风量的三元叶轮叶片结构。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，包括叶片，所述叶片成型于轮盘上且环状分布，叶片之间设置有轴孔，所述叶片的进风口处设置有尖角，所述尖角倾斜设置，以三元叶轮旋转方向为准。
一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，包括叶片，所述叶片成型于轮盘上且环状分布，叶片之间设置有轴孔，所述叶片的进风口处设置有端面槽，且端面槽沿轴孔环状分布，所述端面槽沿轴向切入至叶片中。
作为上述技术方案的改进，所述叶片包括第一弯曲面、第二弯曲面，所述尖角包括光滑面，所述光滑面被切割而成，所述光滑面与水平线之间设置有夹角α，α为0°～30°，所述光滑面始终设置在第一弯曲面上。
作为上述技术方案的改进，所述尖角顶端部设置有圆角，所述圆角半径为0.5mm，所述圆角始终靠近第二弯曲面方向设置。
本发明的有益效果：本发明具有尖角、端面槽的三元叶轮的结构(尖角夹角α为17°，端面槽切入后形成的间距β为5mm，切入后形成的深度γ为4mm)，能在不设置有尖角、端面槽的叶片上进一步提高三元叶轮的进风流量，通过试验得知，在设置有尖角、端面槽的三元叶轮的结构，能够使得大量的空气的从进风口导入至出风口处，提高了空气流通的流畅性；通过不同的对比试验发现，并不是尖角尖夹角α为任意角度，端面槽切入后形成的间距β为任意长度，切入后形成的深度γ为任意深度，都能提高进风量，需在符合实施例中记载的特征时，才能有效的提高进风量。
附图说明
图1为本发明实施例所述三元叶轮叶片的立体结构示意图；
图2为本发明实施例所述轮盘俯视图；
图3为本发明实施例所述图2中A-A剖面示意图；
图4为本发明实施例所述图3中C处放大结构示意图；
图5为本发明实施例所述图2中B-B剖面示意图；
图6为本发明实施例所述三元叶轮叶片的截面结构示意图。
图中：10.轮盘；20.叶片；21.尖角；211.光滑面；212.圆角；22.端面槽；23.第一弯曲面；24.第二弯曲面；30.轴孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例1
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例所述一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，包括叶片20，所述叶片20成型于轮盘10上且环状分布，叶片20之间设置有轴孔30，所述叶片20的进风口处设置有尖角21，所述尖角21倾斜设置，以三元叶轮旋转方向为准。
一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，包括叶片20，所述叶片20成型于轮盘10上且环状分布，叶片20之间设置有轴孔30，所述叶片20的进风口处设置有端面槽22，且端面槽22沿轴孔30环状分布，所述端面槽22沿轴向切入至叶片20中。
本实施例中叶片20设置数量为八片，且叶片20与轮盘10为一体结构，叶片20朝向轴孔30的管口处为进风口，叶片20朝向轮盘10方向处为出方口，所述进风口的叶片20直径108mm，出风口的轮盘10直径200mm，叶轮总厚度65mm，叶片20曲面弧长50mm，叶片20曲面半径R50mm。
本实施例的关键在于形成尖角21以及端面槽22，通过单独设置尖角21、端面槽22中的其中一组，均可以提高进风量，优选的同时设置尖角21、端面槽22进风量提高达到最佳。
所述端面槽22切入深度为4mm，所述端面槽22切入叶片20，使得叶片20与轴孔30之间间距为5mm。
如图1、图3和图4所示，所述叶片20包括第一弯曲面23、第二弯曲面24，所述尖角21包括光滑面211，所述光滑面211被切割而成，所述光滑面211与水平线之间设置有夹角α，α为0°～30°，所述光滑面211始终设置在第一弯曲面23上。
α优选的为17°。
所述尖角21顶端部设置有圆角212，所述圆角212半径为0.5mm，所述圆角212始终靠近第二弯曲面24方向设置。
实施例2～5
基于实施例1记载的三元叶轮的结构，对其进行如下的性能测试，该测试中包含测试叶轮、对比叶轮一、对比叶轮二以及对比叶轮三。
测试叶轮、对比叶轮一、对比叶轮二以及对比叶轮三规格为：进风口的叶片20直径108mm，出风口的轮盘10直径200mm，叶轮总厚度65mm，叶片20曲面弧长50mm，叶片20曲面半径R50mm。
测试叶轮：具有尖角21以及端面槽22，尖角21夹角α优选的为17°，端面槽22切入深度为4mm，端面槽22切入叶片20，使得叶片20与轴孔30之间间距为5mm。
对比叶轮一：不设置尖角21，不设置端面槽22。
对比叶轮二：不设置尖角21，设置端面槽22。
对比叶轮三：设置尖角21，不设置端面槽22。
测试过程中控制测试叶轮、对比叶轮一、对比叶轮二以及对比叶轮三转速相同(正负偏差不超过5％)，且保持在相同风量环境下进行测试。
表1为2～5的测试参数及性能数据。
Figure BDA0003259611440000051
实施例6～10
基于实施例1记载的三元叶轮的结构，对其进行如下的性能测试，该测试仅使用测试叶轮，不同的实施例测试叶轮的端面槽22切入深度不同，且均不设置有尖角21。
测试叶轮规格为：进风口的叶片20直径108mm，出风口的轮盘10直径200mm，叶轮总厚度65mm，叶片20曲面弧长50mm，叶片20曲面半径R50mm。
端面槽22切入叶20中，使得叶片20与轴孔30之间形成间距β，间距β为定值5mm。
测试过程中控制测试叶轮转速相同(正负偏差不超过5％)，且保持在相同风量环境下进行测试。
表2为6～10的测试参数及性能数据。
项目 转速(r/min) 切入深度(mm) 流量(m<sup>3</sup>/h)
实施例6 16000 1 2460
实施例7 16000 2 2470
实施例8 16000 3 2488
实施例9 16000 4 2508
实施例10 16000 5 2480
实施例11～15
基于实施例1记载的三元叶轮的结构，对其进行如下的性能测试，该测试仅使用测试叶轮，不同的实施例测试叶轮的端面槽22切入后间距β不同，且均不设置有尖角21。
测试叶轮规格为：进风口的叶片20直径108mm，出风口的轮盘10直径200mm，叶轮总厚度65mm，叶片20曲面弧长50mm，叶片20曲面半径R50mm。
端面槽22切入叶20中，形成深度γ，深度γ为定值4mm，其中测试间距β为叶片20、轴孔30之间的间距。
测试过程中控制测试叶轮转速相同(正负偏差不超过5％)，且保持在相同风量环境下进行测试。
表3为11～15的测试参数及性能数据。
项目 转速(r/min) 间距β(mm) 流量(m<sup>3</sup>/h)
实施例11 16000 2 2462
实施例12 16000 3 2474
实施例13 16000 4 2480
实施例14 16000 5 2508
实施例15 16000 6 2488
实施例16～21
基于实施例1记载的三元叶轮的结构，对其进行如下的性能测试，该测试仅使用测试叶轮，不同的实施例测试叶轮的尖角21夹角α不同，且均不设置有端面槽22。
测试叶轮规格为：进风口的叶片20直径108mm，出风口的轮盘10直径200mm，叶轮总厚度65mm，叶片20曲面弧长50mm，叶片20曲面半径R50mm。
测试过程中控制测试叶轮转速相同(正负偏差不超过5％)，且保持在相同风量环境下进行测试。
表4为16～21的测试参数及性能数据。
项目 转速(r/min) 夹角α(°) 流量(m<sup>3</sup>/h)
实施例16 16000 0 2455
实施例17 16000 10 2472
实施例18 16000 15 2485
实施例19 16000 17 2500
实施例20 16000 25 2470
实施例21 16000 30 2458
根据表1、表2、表3和表4的结果可知，本发明具有尖角21、端面槽22的三元叶轮的结构(尖角21夹角α为17°，端面槽22切入后形成的间距β为5mm，切入后形成的深度γ为4mm)，能在不设置有尖角21、端面槽22的叶片20上进一步提高三元叶轮的进风流量，通过试验得知，在设置有尖角21、端面槽22的三元叶轮的结构，能够使得大量的空气的从进风口导入至出风口处，提高了空气流通的流畅性；通过不同的对比试验发现，并不是尖角21尖夹角α为任意角度，端面槽22切入后形成的间距β为任意长度，切入后形成的深度γ为任意深度，都能提高进风量，需在符合实施例中记载的特征时，才能有效的提高进风量。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，包括叶片(20)，所述叶片(20)成型于轮盘(10)上且环状分布，叶片(20)之间设置有轴孔(30)，其特征在于：所述叶片(20)的进风口处设置有尖角(21)，所述尖角(21)倾斜设置。
2.一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，包括叶片(20)，所述叶片(20)成型于轮盘(10)上且环状分布，叶片(20)之间设置有轴孔(30)，其特征在于：所述叶片(20)的进风口处设置有端面槽(22)，且端面槽(22)沿轴孔(30)环状分布，所述端面槽(22)沿轴向切入至叶片(20)中。
3.根据权利要求1所述的一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，其特征在于：所述叶片(20)包括第一弯曲面(23)、第二弯曲面(24)，所述尖角(21)包括光滑面(211)，所述光滑面(211)被切割而成，所述光滑面(211)与水平线之间设置有夹角α，α为0°～30°，所述光滑面(211)始终设置在第一弯曲面(23)上。
4.根据权利要求3所述的一种提高进风量的三元叶轮叶片结构，其特征在于：所述尖角(21)顶端部设置有圆角(212)，所述圆角(212)半径为0.5mm，所述圆角(212)始终靠近第二弯曲面(24)方向设置。
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