CN204610370U - 一种叶片尾缘穿孔的离心叶轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种叶片尾缘穿孔的离心叶轮。现有离心通风机由于二次流的存在降低了效率，增大了噪声。本实用新型的翼型叶片开设有一个孔组，孔组包括沿翼型叶片尾部边缘等距排布的5～15个小孔；小孔的中心离尾部边缘的距离与翼型叶片玄长的比值为0.1～0.2；小孔呈圆柱形，直径与叶轮本体宽度的比值为0.05～0.2；小孔的轴线与翼型叶片玄线的夹角为30～60°。本实用新型在翼型叶片尾缘处开设一排均布排列的小孔，可以减小吸力面和压力面的压差，从而有效减小二次流动，增加流道内气流的稳定性，使气体边界层分离点向叶片尾缘移动，不仅提高了流动效率，对气动噪声也有很好的抑制作用，使叶轮的整体气动性能大为增加。
Description
技术领域
本实用新型属于通风设备领域，涉及离心通风机，具体涉及一种叶片尾缘穿孔的离心叶轮。
背景技术
风机作为一种较普通的机械设备，随着社会科技的发展得到了大幅提高，国内工业的发展进一步刺激了风机的使用量，风机的使用越来越受到用户的重视。在我国能源日益短缺的今天，节能降耗是很多用户梦寐以求的目标，但风机在日常使用中总是会出现很多浪费现象，加重了用户的经济成本开支，为此，提高风机的效能势在必行，而想提高风机效率，最重要的就是提高叶轮的设计水平，改变叶轮的结构形式是最有效的途径。
离心通风机主要由集流器、叶轮、蜗壳和扩散器等结构组成。气体经集流器导向叶轮，在叶轮的旋转作用下，压力升高。从叶轮出来的气体，由蜗壳收集并引导至蜗壳出口，而后经扩散器再次扩压后，输送到管道或排入大气中。
在风机众多的组件中，叶轮是风机最不可或缺的，叶轮质量的好坏直接影响着风机性能的发挥。作为离心通风机的心脏，叶轮通过一个逆压过程产生动力，达到通风换气的目的。当气流流过风机叶轮流道时，会由于黏性作用受到叶片表面摩擦阻力，产生流动损失，进而引起风机全压的降低，影响风机性能。由于叶片吸力面和压力面存在很大的压差，叶轮流道内一般会存在流体从叶片压力面向吸力面的二次流动，同时由于气流由轴向流动转为径向流动，导致轮盘压力大于轮盖压力也会形成二次流，导致叶轮的轮盖和叶片吸力面处出现低速区甚至分离，形成射流-尾迹结构，即靠近吸力面的相对速度低，靠近压力面的相对速度高。由于射流-尾迹结构的存在，导致离心风机效率下降，噪声增大。在叶片入口处，由于气流接近90°转弯，轮盖处的流体速度高于轮盘处，使进入叶片的气流速度不均匀，影响气流流动的稳定性。
总之，由于二次流的存在使同一个流道内边界层厚度不一，吸力面的边界层明显比压力面边界层厚得多，轮盖边界层又比轮盘边界层厚得多，这样不仅会导致叶轮出口速度不均形成“射流-尾迹”，降低了叶轮的效率和增大了噪声，而且，边界层的加厚会导致边界层的分离，影响主流的流动情况，造成很大的流动损失和气动噪声，这也是影响效率和噪声的主要因素。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种叶片尾缘穿孔的离心叶轮，该离心叶轮在翼型叶片尾缘处开设一排均布排列的小孔，平衡吸力面和压力面气压，可以有效减小压差，从而有效减小二次流动，增加流道内气流的稳定性，使气体边界层分离点向叶片尾缘移动，不仅提高了流动效率，而且对气动噪声也有很好的抑制作用，使叶轮的整体气动性能大为增加。
本实用新型包括叶轮本体和翼型叶片；所述的翼型叶片开设有一个孔组，所述的孔组包括沿翼型叶片尾部边缘等距排布的5～15个小孔；小孔的中心离尾部边缘的距离与翼型叶片玄长的比值为0.1～0.2；所述的小孔呈圆柱形，直径与叶轮本体宽度的比值为0.05～0.2；小孔的轴线与翼型叶片玄线的夹角为30～60°。
在本实用新型的有益效果：
本实用新型在叶片的后缘线附近加了一排平衡压力的小孔，可以有效减小压力面和吸力面之间的压差，从而防止影响主流流动的二次流动，改善气流的稳定性，减缓了边界层的分离，使涡流脱落的位置向后移动，提高了流动效率，降低了气动噪声，对风机的整体性能有很大的提高。
附图说明
图1为本实用新型的局部剖切立体图；
图2为本实用新型中翼型叶片的立体图。
图中：1、叶轮本体，2、翼型叶片，3、小孔。
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说明。
如图1和2所示，一种叶片尾缘穿孔的离心叶轮，包括叶轮本体1和翼型叶片2；翼型叶片2开设有一个孔组，孔组包括沿翼型叶片2尾部边缘等距排布的七个小孔3；小孔3中心离尾部边缘的距离与翼型叶片玄长的比值可为0.1～0.2之间的任意值；小孔3呈圆柱形，直径与叶轮本体1宽度的比值可为0.05～0.2之间的任意值；小孔3的轴线与翼型叶片玄线的夹角可为30～60°之间的任意值。
现有离心通风机叶轮，由于二次流的存在使同一个流道内边界层厚度不一，吸力面的边界层明显比压力面边界层厚得多，轮盖边界层又比轮盘边界层厚得多，这样不仅会导致叶轮出口速度不均形成“射流-尾迹”，降低了叶轮的效率和增大了噪声，而且，边界层的加厚会导致边界层的分离，影响主流的流动情况，造成很大的流动损失和气动噪声，这也是影响效率和噪声的主要因素。特别是在大流量、高压的离心风机中这种二次流动对风机的性能影响很大。
该叶片尾缘穿孔的离心叶轮在翼型叶片2的尾缘附近开设一排等距的小孔可以很好地防止二次流动。由于翼型叶片2的尾端是叶轮中做功最多的一部分，气体流动也是最不稳定的一段，吸力面与压力面压差最大的一部分，同时也是二次流动最多的一部分。通过在翼型叶片2尾端加小孔结构，可以使压力面的高压气体流向吸力面，减小了压力面和吸力面的压力差，这样就可以减小单个流道内的二次流动，防止吸力面因为边界层加厚而提前分离，形成分离涡，影响主流流动，通过小孔3就可以提高流动效率，降低气动噪声，使叶轮本体1出口流体的速度更加均匀，有效降低了“射流-尾迹”效应，对风机的整体性能有很大的提高。
Claims (1)
1. 一种叶片尾缘穿孔的离心叶轮，包括叶轮本体和翼型叶片，其特征在于：所述的翼型叶片开设有一个孔组，所述的孔组包括沿翼型叶片尾部边缘等距排布的5～15个小孔；小孔的中心离尾部边缘的距离与翼型叶片玄长的比值为0.1～0.2；所述的小孔呈圆柱形，直径与叶轮本体宽度的比值为0.05～0.2；小孔的轴线与翼型叶片玄线的夹角为30～60°。
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2015
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