CN2377383Y - 一种轴流式风机叶片 - Google Patents

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Abstract

一种轴流式风机叶片,在叶片(1)表面沿气流方向加上了可改变气流方向的翼刀(2),在叶尖处加上了可减少叶尖损失的叶尖小翼(3),有效地控制了气流的流动方向,使涵道内的气流流动情况、风机的空气动力性能得到显著的改善,提高了涵道轴流风机的效率,降低了噪音。

Description

一种轴流式风机叶片
本实用新型涉及一种流体机械。
目前，国内外的涵道轴流式风机无论采用什么理论和方法进行设计，其叶片均为光滑曲面型或平面型。这种叶片不易控制气流的径向流动。由于叶片叶尖与涵道之间存在间隙，气流绕过叶尖形成倒流、分离和旋涡，增大了气流的流动损失，导致风机叶片效率大幅度降低，噪音增大。
据文献资料介绍，近年来，日本的研究者在类似于自由风扇的轴流风机(用于汽车冷却器的冷却风扇)叶片上斜置很薄的附加导叶，从而构成一种既有径向气流，又有轴向气流的混流风机(或称导叶风机)。据文献介绍，将导叶风机用于汽车冷却风扇，与同类普通轴流风机相比，风量可增加35％。如果保持相同的风机性能，则导叶风机的噪音降低6dB，功率消耗降低34％。但是这种导叶风机仅使用类似于无涵道的场合中，当适用于有涵道的情况时，风机性能不但没有改善，反而大幅度下降了。
为了使涵道轴流风机获得显著的高效节能、低噪声的效果，本实用新型提出了一种新的风机叶片。
国外在汽车冷却器中的冷却风扇叶片上附加导叶主要是为了增加气流的径向流动，扩大气流作用面积，以获得更佳的冷却效果。在涵道轴流风机中，则应考虑避免或减小气流径向流动，增加气流的轴向流动，以减少气流分离所造成的损失。为达此目的，本实用新型在设计风机叶片时借鉴飞机机翼设计技术，采用了以下方案。
在叶片上表面或下表面沿气流方向(轴向)加上了可改变气流方向的翼刀，亦可在叶尖加上了可减少叶尖损失的叶尖小翼，以增强对轴向气流的控制。并且叶片的上下表面可同时加翼刀，亦可只将翼刀加在叶片的上表面或下表面。
采用这种技术方案后，使涵道轴流风机避免了由于叶片与机壳间的间隙所造成的气流绕流与分离和叶片间的气流扰动，有效地控制了气流的流动方向，使涵道内的气流流动情况、风机的空气动力学性能得到显著的改善，提高了涵道轴流风机的效率，降低了噪音。
附图一为带翼刀的轴流风机叶片；
附图二为叶尖上下表面均带翼刀和叶尖小翼的轴流风机叶片。
这种可控制气流流动的涵道轴流风机叶片可根据风机的不同用途米用金属、复合材料、玻璃钢、工程塑料各种不同材料制成，并根途采用金属、复合材料、玻璃钢、工程塑料各种不同材料制成，并根据不同的材料，采用不同的工艺方法加工。对于复合材料、玻璃钢、工程塑料、金属叶片，常通过整体注塑、铸造的方法，将叶片[1]与翼刀[2]或叶尖小翼[3]作成一个整体；对于钢叶片，常采用焊接的方法将翼刀[2]或叶尖小翼[3]与叶片[1]联结；对于较大型叶片，可用铆接或螺栓连接的方法将翼刀[2]或叶尖小翼[3]与叶片联结。翼刀[2]的数量与分布依据风机的工况而定。
下面列举两种风机的实施过程。
一、叶片上下表面带翼刀与叶尖小翼的4#普通轴流风机叶片成型过程。
该风机叶片与轮毂一起整体制作，选用高强度工程塑料，采用注塑成型工艺。首先根据设计计算给出的轮毂、叶片[1]、翼刀[2]及叶尖小翼[3]的几何尺寸，加工制造出轮毂及叶片的注塑模型。做模型时，在叶尖模具的上下表面的叶尖处、沿叶高方向距叶尖40mm及90mm处依次加工出翼刀[2]和叶尖小翼[3]的模型。待模具制造完成后，进行整体注塑，并对成型的叶轮、叶片进行休整。该型风机叶轮及叶片的制造即告结束。使用时，将叶片与轮毂、风机外壳和电机等按常规方法组装。
二、带翼刀的5#子午加速轴流风机叶片成型过程。
该风机叶片的材料选用钢板，叶片与轮毂分别制作，然后利用工装夹具进行焊接组合。首先根据设计计算给出的轮毂、叶片[1]、翼刀[2]的几何尺寸，进行下料，然后在冲模上冲压成型(模具根据计算给出的几何尺寸、曲率及扭转角，事先加工完成)，在冲压成型的叶片下表面距叶尖30mm、60mm、90mm处沿子午线方向各焊接一个翼刀[2]。最后在工装夹具上完成与叶轮的焊接组合。使用时，将叶片与轮毂、风机外壳和电机按常规方法组装。

Claims (3)

1.一种轴流式风机叶片，其特征是在叶片上带有翼刀，并且采用固定连接的方式与叶片联结。
2.如权利要求1所述轴流式风机叶片，其特征是可在叶片的叶尖处带有叶尖小翼，并且采用固定连接的方式与叶片联结。
3.如权利要求1所述轴流式风机叶片，其特征是叶片的上下表面可以同时带翼刀，也可以只在叶片的上表面或下表面带翼刀。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007019796A1 (fr) * 2005-08-19 2007-02-22 Junhao Lin Soufflante axiale pressurisee
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EP2466150B1 (de) * 2010-12-20 2016-06-01 Ziehl-Abegg Se Verfahren zur Herstellung eines Flügelrades für einen Ventilator
CN105736425A (zh) * 2016-04-26 2016-07-06 浙江理工大学 一种叶片带翼型导流板和导叶有仿生尾缘的轴流风机
CN105756996A (zh) * 2016-04-26 2016-07-13 浙江理工大学 一种叶片吸力面有涡破碎结构和叶顶开槽的轴流风机

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