CN202659570U - 轴流风轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轴流风轮，包括轮毂及多个叶片，所述每个叶片以风轮的旋转中心轴线为中心等间距或不等间距地分布于轮毂上；在叶片上设有叶片前缘、叶片后缘、叶尖、叶根、吸力面及压力面，所述叶根与轮毂连接，所述吸力面为叶片的背风面，所述压力面位于叶片的迎风面；其特征在于在吸力面上设有翼刀。风轮旋转时，翼刀可以在向叶尖流动的气流出现分离前就先对其施加扰流作用，破坏附面层向叶尖的流动以缓和叶尖分离，有效地控制叶尖涡的发生及其对出风侧气流的扰动、减小叶尖涡流损失，从而提高风轮效率、降低噪音。

Description

轴流风轮

技术领域

 本实用新型涉及一种轴流风轮，适用于机械通风领域，尤其适用于空调室外机组。

背景技术

轴流风扇因流量大及压头低，常在低压通风系统中作为送风部件，如空调室外机组、厂矿通风设备等。目前的轴流风扇所采用的轴流风轮，如图8所示，其叶片在展向方向上成平板状；当这种风轮旋转时，由于气流在叶片展向方向上相邻剖面的相对速度由叶根向叶尖逐渐递增及叶片上静压由叶根向叶尖逐渐递减，叶片上附面层由叶根向叶尖流动，使得叶尖部分的附面层不断增厚，并最终形成由压力面绕向吸力面的叶尖涡；这种叶尖涡随着向出风侧行进而层叠及发展增大，最终引起排出气流的紊乱，导致轴流风扇效率降低、噪音升高。

专利号为ZL200920060466.5的中国专利公告了“一种轴流风轮”，其采用使叶片外圆周部分由迎风面向背风面折弯且折弯宽度由前缘向后缘逐渐变小的设计，来控制风轮外圆周泄漏涡和叶尖部位的气流扰动，减小风轮外圆周涡流损失，从而提高风轮效率，降低噪音。但，实际上，由于叶片上沿展向流动的气流在接触到外圆周上的折弯之前就已经发生分离，因此该专利结构对风轮外圆周泄漏涡的控制效果会有所下降。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种轴流风轮，其通过预先阻止附面层向叶尖流动来控制叶尖涡发生的轴流风轮，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种轴流风轮，包括轮毂及多个叶片，所述每个叶片以风轮的旋转中心轴线为中心等间距或不等间距地分布于轮毂上；在叶片上设有叶片前缘、叶片后缘、叶尖、叶根、吸力面及压力面，所述叶根与轮毂连接，所述吸力面为叶片的背风面，所述压力面位于叶片的迎风面；其特征在于在吸力面上设有翼刀。

轴流风轮的外径定义为D，所述轮毂直径定义为d，（D-d）/2为叶片的高度R₁，所述翼刀的厚度中心线所在的圆周直径定义为D₁，有D₁/2=（0.3～0.9）R₁+ d/2。

所述叶片上位于翼刀中心线处的叶片厚度定义为δ，叶片上位于翼刀中心线处的叶片剖面的面积定义为S，叶片在翼刀厚度中心线所在圆周处的剖面的中弧线长度定义为L，叶片上位于翼刀中心线处的叶片的平均厚度定义为                                               

，有

=S/L；所述翼刀的厚度和高度分别定义为b和h，其中，b=（0.5～2.0）

，h=（0～10.0）δ。

所述翼刀的高度分布规律为前后缘低、中间高；或翼刀的高度分布规律为前后缘高、中间低；或翼刀呈锯齿形、波浪形、圆弧形，以及锯齿形、波浪形及圆弧形的组合。

本实用新型与现有技术相比的优点为：风轮在旋转时，叶片的吸力面上的翼刀可以在向叶尖流动的气流出现分离前就先对其施加扰流作用，破坏附面层向叶尖的流动以缓和叶尖分离，有效地控制叶尖涡的发生及其对出风侧气流的扰动，减小叶尖涡流损失，从而提高风轮效率、降低噪音。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的压力面处正视图；

图3为本实用新型实施例一的吸力面处的正视图；

图4为图3的A-A剖视放大图；

图5为图4中局部I处的放大视图；

图6为图3的B-B剖视图；

图7为翼刀高度h与翼刀处叶片厚度δ的对应关系示意图；

图8为常规轴流风轮吸力面结构示意图。

图9为本实用新型实施例二中翼刀分布在叶片上的结构示意图；

图10为本实用新型实施例三中翼刀分布在叶片上的结构示意图；

图11为本实用新型实施例四中翼刀分布在叶片上的结构示意图；

图12为本实用新型实施例五中翼刀分布在叶片上的结构示意图。

图中：1为轴流风轮，2为轮毂，3为叶片，3a为叶片前缘，3b为叶片后缘，3c为叶尖，3d为吸力面，3e为压力面，3f为叶根，4为翼刀。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一

如图1至7所示，一种轴流风轮，包括轮毂2及三个叶片3，所述每个叶片3以风轮的旋转中心轴线为中心等间距或不等间距地分布于轮毂2上；在叶片3上设有叶片前缘3a、叶片后缘3b、叶尖3c、叶根3f、吸力面3d及压力面3e，叶片前缘3a、叶片后缘3b、叶尖3c及叶根3f连接形成叶片3，所述叶根3f与轮毂2连接，叶根3f与叶尖3c相对应，叶片前缘3a与叶片后缘3b相对应，所述吸力面3d为叶片3的背风面，所述压力面3e位于叶片3的迎风面；本实用新型特点是在吸力面3d上设有翼刀4。

在本实施例中，轴流风轮1的外径定义为D，所述轮毂2直径定义为d，（D-d）/2为叶片3的高度R₁，所述翼刀4的厚度中心线所在的圆周直径定义为D₁，有D₁/2=（0.3～0.9）R₁+ d/2。当D₁/2 =2R₁/3 +d/2时，翼刀4位于叶片高度的2/3位置上，其扰流效果最佳；此时，在轴流风轮1旋转过程中，翼刀4可以在向叶尖3c流动的气流出现分离前就先对其施加扰流作用，破坏附面层向叶尖3c的流动以缓和叶尖分离，最有效地控制叶尖涡的发生及其对出风侧气流的扰动，从而提高风轮效率、降低噪音。

在本实施例中，所述叶片3上位于翼刀4中心线处的叶片厚度定义为δ，叶片3上位于翼刀4中心线处的叶片剖面的面积定义为S，叶片在翼刀厚度中心线所在圆周处的剖面的中弧线长度定义为L，叶片3上位于翼刀4中心线处的叶片的平均厚度定义为

，有

=S/L；所述翼刀4的厚度和高度分别定义为b和h，其中，b=（0.5～2.0）

，h=（0～10.0）δ。

在本实施例中，所述翼刀4的高度分布规律为前后缘低、中间高。

    实施例二

如图1、9所示，其它的与实施例一样，所不同的是翼刀4的高度分布规律为前后缘高、中间低。

实施例三

如图1、10所示，其它的与实施例一样，所不同的是翼刀4呈锯齿形。

实施例四

如图1、11所示，其它的与实施例一样，所不同的是翼刀4呈波浪形。

实施例四

如图1、12所示，其它的与实施例一样，所不同的是翼刀4呈圆弧形。

翼刀4也可呈锯齿形、波浪形及、圆弧形的组合（在附图中没有表示）。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何改进与替换，均属本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种轴流风轮，包括轮毂（2）及多个叶片（3），所述每个叶片（3）以风轮的旋转中心轴线为中心等间距或不等间距地分布于轮毂（2）上；在叶片（3）上设有叶片前缘（3a）、叶片后缘（3b）、叶尖（3c）、叶根（3f）、吸力面（3d）及压力面（3e），所述叶根（3f）与轮毂（2）连接，所述吸力面（3d）为叶片（3）的背风面，所述压力面（3e）位于叶片（3）的迎风面；其特征在于在吸力面（3d）上设有翼刀（4）。

2.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于轴流风轮（1）的外径定义为D，所述轮毂（2）直径定义为d，（D-d）/2为叶片（3）的高度R₁，所述翼刀（4）的厚度中心线所在的圆周直径定义为D₁，有D₁/2=（0.3～0.9）R₁+ d/2。

3.根据权利要求1或2 所述的轴流风轮，其特征在于所述叶片（3）上位于翼刀（4）中心线处的叶片厚度定义为δ，叶片（3）上位于翼刀（4）中心线处的叶片剖面的面积定义为S，叶片在翼刀厚度中心线所在圆周处的剖面的中弧线长度定义为L，叶片（3）上位于翼刀（4）中心线处的叶片的平均厚度定义为                                                ，有=S/L；所述翼刀（4）的厚度和高度分别定义为b和h，其中，b=（0.5～2.0），h=（0～10.0）δ。

4.根据权利要求3所述的轴流风轮，其特征在于所述翼刀（4）的高度分布规律为前后缘低、中间高；或翼刀（4）的高度分布规律为前后缘高、中间低；或翼刀（4）呈锯齿形、波浪形、圆弧形，以及锯齿形、波浪形及圆弧形的组合。

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