RU195333U1 - FAN AXIAL DRIVER BLADE - Google Patents

FAN AXIAL DRIVER BLADE Download PDF

Info

Publication number
RU195333U1
RU195333U1 RU2019137103U RU2019137103U RU195333U1 RU 195333 U1 RU195333 U1 RU 195333U1 RU 2019137103 U RU2019137103 U RU 2019137103U RU 2019137103 U RU2019137103 U RU 2019137103U RU 195333 U1 RU195333 U1 RU 195333U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
chord
tip
impeller
fan
Prior art date
Application number
RU2019137103U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Георгиевич Караджи
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АЭРДИН"
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 Общество с ограниченной ответственностью "АЭРДИН" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АЭРДИН"
Priority to RU2019137103U priority Critical patent/RU195333U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195333U1 publication Critical patent/RU195333U1/en

Links

Images

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к вентиляторной технике, а именно к листовым лопаткам осевого рабочего колеса вентилятора. Технический результат: предотвращение срыва потока в концевой части лопатки. Лопатка листовая, содержит кромку 1 комлевой части, переднюю 2, заднюю 3 кромки, законцовку 4. Профиль лопатки выполнен по дуге окружности с геометрической круткой, уменьшающейся от комлевой части к законцовке 4. Контур задней кромки 3 лопатки выполнен плавно меняющимся, с достижением на 0,3-0,4 размаха L лопатки минимальной величины хорды 8, меньшей хорды 6 и равной 0,9 хорды 7 на законцовке 4. При вращении рабочего колеса в области законцовки 4 листовой лопатки возникает неравномерный скоростной поток, что связано с отрывом пограничного слоя. Уменьшение хорды 8 лопатки приводит к уменьшению толщины пограничного слоя в области хорды 8 лопатки, что приводит к улучшению аэродинамических характеристик вентилятора с осевым рабочим колесом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to fan technology, namely to the leaf blades of an axial fan impeller. EFFECT: preventing flow stall at the end part of the blade. The blade is sheet, contains the edge 1 of the butt portion, the front 2, the rear 3 edges, the tip 4. The profile of the blade is made along an arc of a circle with a geometric twist, decreasing from the butt portion to the tip 4. The contour of the trailing edge 3 of the blade is smoothly changing, reaching 0 , 3-0.4 of the span L of the blade of the minimum size of the chord 8, smaller than the chord 6 and equal to 0.9 chord 7 at the tip 4. When the impeller rotates in the tip 4 of the leaf blade, an uneven velocity flow occurs, which is associated with the separation of the boundary layer. The reduction of the chord 8 of the blade leads to a decrease in the thickness of the boundary layer in the region of the chord 8 of the blade, which leads to an improvement in the aerodynamic characteristics of a fan with an axial impeller. 1 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к вентиляторостроению, а именно к листовым лопаткам осевого рабочего колеса вентилятора.The utility model relates to fan engineering, namely to the leaf blades of the axial impeller of the fan.

Из уровня техники известны листовые лопатки осевого рабочего колеса вентилятора.The prior art sheet blades axial fan impeller.

В описании изобретения по авторскому свидетельству СССР №1606742, МПК F04D 29/38, дата публикации 15.11.1990 г., [1], представлена лопатка осевого рабочего колеса осевого вентилятора, лопатка выполнена листовой с контуром профиля по дуге окружности, содержит комлевую часть для соединения с втулкой рабочего колеса, хорда лопатки выполнена с геометрической круткой, уменьшающейся от комля к концу лопатки. Особенностью лопатки, представленной в изобретении [1], является плавное уменьшение ширины лопатки от комля к законцовке. Такое выполнение лопатки обеспечивает равномерное обтекание при равномерном вращении рабочего колеса, но при увеличении скорости вращения, например, при автоматическом управлении производительностью осевого вентилятора возникает возможность срыва потока в области законцовки лопасти.In the description of the invention, according to the USSR author's certificate No. 1606742, IPC F04D 29/38, publication date 11/15/1990, [1], the blade of the axial impeller of the axial fan is presented, the blade is made of a sheet with a profile contour along a circular arc, contains a butt part for the connection with the impeller sleeve, the chord of the blade is made with a geometric twist, decreasing from the butt to the end of the blade. A feature of the scapula presented in the invention [1] is a smooth decrease in the width of the scapula from the butt to the tip. This embodiment of the blade provides uniform flow around with uniform rotation of the impeller, but with an increase in rotation speed, for example, with automatic control of the performance of the axial fan, it becomes possible to stall the flow in the area of the tip of the blade.

В международной заявке WO 2019035153, МПК F04D 29/38, дата публикации 21.02.2019 г., [2], представлено осевое рабочее колесо вентилятора, лопатка которой выполнена листовой с контуром профиля по дуге окружности, содержит комлевую часть для соединения с втулкой рабочего колеса, хорда лопатки выполнена с геометрической круткой, уменьшающейся от комля к концу лопатки, при этом контур задней кромки лопатки выполнен с плавно меняющейся величиной хорды, которая меньше по сравнению с хордой лопатки на законцовке. Особенностью лопатки осевого рабочего колеса является увеличение ширины лопатки от комля к законцовке. Это приводит к необходимости установки лопасти под малыми углами в области законцовки, что при приводит к уменьшению производительности осевого рабочего колеса вентилятора.In the international application WO 2019035153, IPC F04D 29/38, publication date 02/21/2019, [2], an axial fan impeller is presented, the blade of which is made of a sheet with a profile contour along an arc of a circle, contains a butt part for connection with the impeller hub , the chord of the scapula is made with a geometric twist, decreasing from the butt to the end of the scapula, while the contour of the trailing edge of the scapula is made with a smoothly varying chord value, which is smaller compared to the chord of the scapula at the tip. A feature of the axial impeller blade is the increase in the width of the blade from the butt to the tip. This leads to the need to install the blades at small angles in the area of the tip, which leads to a decrease in the performance of the axial impeller of the fan.

В описании изобретения по авторскому свидетельству СССР №1211470, МПК F04D 29/32, F04D 29/38, дата публикации 15.02.1986 г., [3], представлено осевое рабочее колесо вентилятора, лопатка которого содержит комлевую часть для соединения с втулкой рабочего колеса, хорда лопатки выполнена с геометрической круткой, уменьшающейся от комля к концу лопатки, при этом контур задней кромки лопатки выполнен с плавно меняющейся величиной хорды, которая меньше по сравнению с хордой лопатки на законцовке и в комле. Особенностью лопатки является выполнение ее профилированной, с уменьшением максимальной относительной величины от комля к законцовке лопатки, что усложняет конструкцию по сравнению с листовой лопаткой.In the description of the invention according to the USSR author's certificate No. 1211470, IPC F04D 29/32, F04D 29/38, publication date 02/15/1986, [3], an axial fan impeller is presented, the blade of which contains a butt part for connection with the impeller hub , the chord of the scapula is made with a geometric twist, decreasing from the butt to the end of the scapula, while the contour of the trailing edge of the scapula is made with a smoothly varying chord value, which is smaller compared to the chord of the scapula on the tip and in the butt. A feature of the blade is its profiling, with a decrease in the maximum relative value from the butt to the tip of the blade, which complicates the design compared with the sheet blade.

Листовая лопатка осевого рабочего колеса вентилятора, представленная в изобретении [1], принята в качестве наиболее близкого аналога лопатки, представленной в описании данной полезной модели.The sheet blade of the axial impeller of the fan, presented in the invention [1], is adopted as the closest analogue of the blade presented in the description of this utility model.

Решаемой задачей является повышение КПД осевого рабочего колеса.The problem to be solved is to increase the efficiency of the axial impeller.

Технический результат полезной модели состоит в предотвращении срыва потока в концевой частях лопатки.The technical result of the utility model is to prevent stalling in the end parts of the blade.

Сущность полезной модели состоит в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Лопатка осевого рабочего колеса вентилятора, как и в наиболее близком аналоге [1], содержит комлевую часть для соединения с втулкой рабочего колеса, выполнена листовой с контуром профиля по дуге окружности, хорда лопатки выполнена с геометрической круткой, уменьшающейся от комля к концу лопатки, но в отличие от наиболее близкого аналога [1], контур задней кромки лопатки выполнен с плавно меняющейся величиной хорды, которая меньше по сравнению с хордой лопатки на законцовке и на комле, с достижением на 0,3-0,4 размаха лопатки от ее законцовки до места соединения с комлем минимальной величины хорды, равной 0,9 хорды законцовки лопатки.The blade of the axial impeller of the fan, as in the closest analogue [1], contains a butt part for connection with the impeller bushing, is made sheet with a profile contour along an arc of a circle, the chord of the blade is made with a geometric twist, decreasing from the butt to the end of the blade, but unlike the closest analogue [1], the contour of the trailing edge of the scapula is made with a smoothly varying chord value, which is smaller compared to the chord of the scapula on the tip and on the butt, reaching 0.3-0.4 scapes of the scapula from its tip toKomlov ECTA compounds with a minimum value of the chord of 0.9 blade tip chord.

Листовая лопатка осевого рабочего колеса вентилятора характеризуется тем, что комель лопатки выполнен с выступами, предназначенными для соединения со втулкой рабочего колеса.The sheet blade of the axial fan impeller is characterized in that the blade blade is made with protrusions intended to be connected to the impeller hub.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена лопатка при виде в плане.In FIG. 1 shows a shoulder blade in plan view.

На фиг. 2 представлен вид А лопатки на фиг. 1.In FIG. 2 is a view A of the blade of FIG. 1.

На фиг. 3 представлен вид Б лопатки на фиг. 1 при повороте вида на 90 градусов.In FIG. 3 is a view B of the blade of FIG. 1 when you rotate the view 90 degrees.

На фиг. 4 приведено сравнение аэродинамических характеристик рабочего колеса с заявленной лопаткой и с лопаткой, близкой к наиболее близкому аналогу [1].In FIG. 4 shows a comparison of the aerodynamic characteristics of the impeller with the claimed blade and with a blade close to the closest analogue [1].

Лопатка осевого рабочего колеса вентилятора устроена следующим образом.The blade of the axial impeller of the fan is arranged as follows.

Лопатка выполнена листовой (т.е. изготовленной из листа материала, например, металла, одной толщины). Лопатка содержит кромку 1 комлевой части, примыкающей к втулке осевого рабочего колеса (на фиг. не показано), переднюю 2 и заднюю 3 кромки и законцовку 4 (фиг. 1, 2, 3). Контур профиля лопатки выполнен по дуге окружности и с геометрической круткой угла установки α лопатки (измеряемой от хорды лопатки до плоскости вращения), уменьшающейся от комлевой части 1 до законцовки 2 лопатки (фиг. 3). Так, угол установки α1 лопатки между плоскостью вращения в виде линии 5 и хордой 6 комлевой части 1 лопатки больше угла установки α2 лопатки между плоскостью вращения в виде линии 5 и хордой 7 законцовки 4 лопатки (фиг. 3).The blade is made of sheet (i.e., made of a sheet of material, for example, metal, of the same thickness). The blade contains the edge 1 of the butt part adjacent to the hub of the axial impeller (not shown in Fig.), The front 2 and rear 3 edges and the tip 4 (Fig. 1, 2, 3). The profile profile of the blade is made along an arc of a circle and with a geometric twist of the installation angle α of the blade (measured from the chord of the blade to the plane of rotation), decreasing from the butt part 1 to the tip 2 of the blade (Fig. 3). So, the installation angle α 1 of the blade between the plane of rotation in the form of a line 5 and the chord 6 of the butt part 1 of the blade is larger than the angle of installation α 2 of the blade between the plane of rotation in the form of line 5 and the chord 7 of the tip 4 of the blade (Fig. 3).

Контур задней кромки 3 лопатки выполнен с плавно меняющейся величиной хорды, которая меньше по сравнению с хордой 7 лопатки на законцовке 4 и хорды 6 кромки 1 комлевой части лопатки, с достижением минимальной величины хорды 8, равной 0,9 хорды 7 на законцовке 4 лопатки. Минимальная величина хорды 8 расположена на 0,3-0,4 размаха L лопатки, равной расстоянию от ее законцовки 4 до кромки 1 комлевой части лопатки (фиг. 1, 2).The contour of the trailing edge 3 of the scapula is made with a smoothly varying chord value, which is smaller compared to the chord 7 of the scapula on the tip 4 and the chord 6 of the edge 1 of the butt part of the scapula, with a minimum chord value of 8 equal to 0.9 of the chord 7 on the tip 4 of the scapula. The minimum value of the chord 8 is located on the 0.3-0.4 span L of the scapula, equal to the distance from its tip 4 to the edge 1 of the butt part of the scapula (Fig. 1, 2).

Для соединения комлевой части лопатки по контуру 1 со втулкой осевого рабочего колеса (на фиг. не показано) на контуре 1 с выполнены выступы 9. При таком соединении со втулкой обеспечивается достаточная точность установки лопаток и простота соединения лопаток со втулкой.To connect the butt part of the blade along the circuit 1 with the hub of the axial impeller (not shown in Fig.), The ridges 9 are made on the circuit 1 s. With this connection with the sleeve, sufficient accuracy of the installation of the blades and ease of connection of the blades with the sleeve are ensured.

Осевое рабочее колесо вентилятора с представленной лопаткой функционирует следующим образом.The axial impeller of the fan with the blade shown operates as follows.

При вращении осевого рабочего колеса в концевых сечениях листовой лопатки возникает неравномерный скоростной поток, что связано со срывами пограничного слоя в концевых областях лопатки в области законцовки 4. Уменьшение хорды 8 лопатки до величин 0,9 хорды 7 на законцовке 4 лопатки и удаление хорды 8 лопатки на 0,3-0,4 размаха L лопатки от ее законцовки 4 приводит к уменьшению толщины пограничного слоя в области хорды 8 лопатки, что способствует затягиванию отрыва потока на участке между хордой 8 и законцовкой 4 и позволяет увеличить хорду 7 на законцовке 4 по сравнению с лопаткой, представленной в наиболее близком аналоге. В результате, как продемонстрировано на графике на фиг. 4, улучшаются аэродинамические характеристики вентилятора с осевым рабочим колесом с представленными в описании полезной модели лопатками по сравнение с осевым колесом с лопатками, аналогичными представленным в наиболее близком аналоге [1]. На графике на фиг. 4 приведены следующие аэродинамические характеристики:When the axial impeller rotates in the end sections of the leaf blade, an uneven high-speed flow occurs, which is associated with disruptions of the boundary layer in the end regions of the blade in the tip area 4. Reduction of the chord of the 8 blade to 0.9 chord 7 at the tip of the 4 blade and removal of the chord of the 8 blade by 0.3-0.4 of the span L of the scapula from its tip 4 leads to a decrease in the thickness of the boundary layer in the area of the chord 8 of the scapula, which helps to delay the separation of the flow in the area between the chord 8 and the tip 4 and allows you to increase the chord 7 by order ntsovke 4 compared with the vane provided in the closest analogue. As a result, as shown in the graph in FIG. 4, the aerodynamic characteristics of a fan with an axial impeller with blades presented in the description of a utility model are improved in comparison with an axial wheel with blades similar to those presented in the closest analogue [1]. In the graph of FIG. 4 shows the following aerodynamic characteristics:

«ПСИ» = Ψ = 2Pv/ρu2 - коэффициент полного давления;"PSI" = Ψ = 2P v / ρu 2 - total pressure coefficient;

«ПСИs» = Ψs = 2Ps/ρu2 - коэффициент статического давления;"PSIs" = Ψs = 2Ps / ρu 2 is the static pressure coefficient;

Pv - полное давление, создаваемое вентилятором;P v is the total pressure created by the fan;

Pvs - статическое давление, создаваемое вентилятором;P vs - static pressure created by the fan;

«фи» = ϕ = Q/(uS) - коэффициент производительности;"Fi" = ϕ = Q / (uS) is the productivity coefficient;

ρ - плотность воздуха;ρ is the air density;

u=πDn/60 - окружная скорость лопатки рабочего колеса;u = πDn / 60 - peripheral speed of the impeller blades;

n - частота вращения;n is the rotation frequency;

Q - объемная производительность вентилятора;Q - volumetric fan performance;

S=πD2/4 - площадь рабочего колеса;S = πD 2/4 - Area of the impeller;

D - диаметр рабочего колеса;D is the diameter of the impeller;

η=PvQ/N - коэффициент полезного действия;η = P v Q / N - coefficient of performance;

N - механическая мощность, подводимая к валу рабочего колеса;N is the mechanical power supplied to the impeller shaft;

«ламбда» = λ = Ψ×ϕ - коэффициент мощности;"Lambda" = λ = Ψ × ϕ - power factor;

индекс «1» относится к вентилятору с осевым рабочим колесом, аналогичном представленному в наиболее близком аналоге [1];index “1” refers to a fan with an axial impeller similar to that presented in the closest analogue [1];

индекс «2» относится к вентилятору с осевым рабочим колесом с заявленными лопатками.index “2” refers to a fan with an axial impeller with declared blades.

Таким образом, представленные в описании полезной модели данные обеспечивают достижение заявленного технического результата, состоящего в предотвращении срыва потока в концевых частях лопатки, что подтверждается измеренными аэродинамическими характеристиками. Степень раскрытия полезной модели достаточна для разработки и изготовления лопатки и осевого рабочего колеса вентилятора. Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».Thus, the data presented in the description of the utility model ensure the achievement of the claimed technical result, which consists in preventing flow stall at the end parts of the blade, which is confirmed by the measured aerodynamic characteristics. The degree of disclosure of the utility model is sufficient for the design and manufacture of the blade and axial impeller of the fan. The utility model meets the patentability condition “industrial applicability”.

Claims (2)

1. Лопатка осевого рабочего колеса вентилятора, содержащая комлевую часть для соединения с втулкой рабочего колеса, выполненная листовой и с контуром профиля по дуге окружности, хорда лопатки выполнена с геометрической круткой, уменьшающейся от комля к концу лопатки, отличающаяся тем, что контур задней кромки лопатки выполнен с плавно меняющейся величиной хорды, которая меньше по сравнению с хордой лопатки на законцовке и в комлевой части, с достижением на 0,3-0,4 размаха лопатки от ее законцовки до места соединения с комлем минимальной величины хорды, равной 0,9 хорды законцовки лопатки.1. The blade of the axial impeller of the fan, containing the butt portion for connection with the impeller bushing, made of a sheet and with a profile contour along an arc of a circle, the chord of the blade is made with a geometric twist, decreasing from the butt to the end of the blade, characterized in that the contour of the trailing edge of the blade made with a smoothly varying chord value, which is smaller compared to the chord of the scapula at the tip and in the butt part, with reaching 0.3-0.4 span of the scapula from its tip to the point of connection with the butt of the minimum ranks of the chord, equal to 0.9 chords of the tip of the scapula. 2. Лопатка осевого рабочего колеса вентилятора по п. 1, отличающаяся тем, что контур комлевой части лопатки выполнен с выступами, предназначенными для соединения со втулкой рабочего колеса.2. The blade of the axial impeller of a fan according to claim 1, characterized in that the contour of the butt portion of the blade is made with protrusions intended to be connected to the hub of the impeller.
RU2019137103U 2019-11-19 2019-11-19 FAN AXIAL DRIVER BLADE RU195333U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137103U RU195333U1 (en) 2019-11-19 2019-11-19 FAN AXIAL DRIVER BLADE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137103U RU195333U1 (en) 2019-11-19 2019-11-19 FAN AXIAL DRIVER BLADE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195333U1 true RU195333U1 (en) 2020-01-23

Family

ID=69184331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137103U RU195333U1 (en) 2019-11-19 2019-11-19 FAN AXIAL DRIVER BLADE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195333U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1211470A1 (en) * 1981-11-02 1986-02-15 Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт Донгипроуглемаш Impeller of axial fan
EP0259061A2 (en) * 1986-09-01 1988-03-09 Seiko Electronic Components Ltd. Axial flow fan and fan blade therefor
SU1606742A1 (en) * 1988-01-05 1990-11-15 Предприятие П/Я Г-4974 Leaf blade of axial-flow fan impeller
CN100554702C (en) * 2006-06-09 2009-10-28 日本电产株式会社 Axial fan

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1211470A1 (en) * 1981-11-02 1986-02-15 Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт Донгипроуглемаш Impeller of axial fan
EP0259061A2 (en) * 1986-09-01 1988-03-09 Seiko Electronic Components Ltd. Axial flow fan and fan blade therefor
SU1606742A1 (en) * 1988-01-05 1990-11-15 Предприятие П/Я Г-4974 Leaf blade of axial-flow fan impeller
CN100554702C (en) * 2006-06-09 2009-10-28 日本电产株式会社 Axial fan

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6117698B2 (en) Blower wheel with varying chord length
JP5866802B2 (en) Nozzle blade
CN110431311B (en) Propeller fan
CA2572925C (en) Axial fan blade having a convex leading edge
US20150132141A1 (en) Rotor blade of a wind turbine
CA2954084C (en) Wind turbine rotor blade with plurality of serrations at the rotor blade trailing edge
FR2965315B1 (en) FAN PROPELLER WITH CALIBRATION ANGLE VARIE
CN111094758A (en) Impeller blade of ventilator, impeller, axial ventilator, diagonal ventilator, or radial ventilator
CN111577655B (en) Blade and axial flow impeller using same
CA2952899C (en) Wind turbine rotor blade with tip having plurality of serrations at trailing edge of rotor blade tip
EP3231996B1 (en) A blade for an axial flow machine
RU195333U1 (en) FAN AXIAL DRIVER BLADE
CN112253537B (en) Bionic axial flow wind wheel
JP5712346B2 (en) Ceiling fan
JP6544463B2 (en) Propeller fan
US11028823B2 (en) Wind turbine blade with tip end serrations
CN215830796U (en) Backward centrifugal wind wheel, centrifugal fan and air conditioner
CN112727793B (en) Blade with bionic front edge and axial flow wind wheel comprising blade
CN210371324U (en) High-efficiency low-noise fan blade
TWI627350B (en) Rotor
CN214661055U (en) Axial fan with novel hub structure
JP7489993B2 (en) Rotor blades for wind turbines
EP3351726B1 (en) Blade or vane for a compressor and compressor comprising said blade or vane
JP5595532B2 (en) Wing body and rotating machine
CN113431803A (en) Backward centrifugal wind wheel, centrifugal fan and air conditioner