[發明專利]一種軸流風機葉片

有效

• 申請號: 201810530002.X
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108757568B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 李楊
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明公開一種軸流風機葉片，在保持原有攻角不變的條件下，基于葉片的重心積疊線在葉輪軸向和圓周方向進行改變得到，沿葉輪圓周方向，β1取值范圍為(?42°，?23°)，β2的取值范圍為(27°，46°)；沿葉輪轉軸方向，β3取值范圍為(?7°，10°)，β4的取值范圍為(?40°，?18°)。本方案通過對原有葉輪葉片的空間三維造型進行優化，主要在軸向和圓周方向進行設計，與原有葉片相比，空氣動力性能得到改善，降低了內部流動損失，有效提高其氣動效率，增大其總壓，在工業和民航領域，可以降低能耗、降低氣動噪聲，達到節能減排等效果，具有較高的實用價值及推廣價值。

技術領域

本發明涉及軸流風機領域，具體涉及一種軸流風機葉片。

背景技術

風機是通風設備，軸流風機是一類重要和量大的風機，在煤礦、礦山、隧道、化工、能源、紡織等行業中大量使用軸流風機，發揮其通風除塵作用。現有軸流風機葉輪的設計多是基于孤立葉型設計法，但是軸流風機葉輪內部實際為三維流動，傳統設計方法無法從三維流場出發，導致設計的葉片在三維流動中出現較大的局部流動損失，導致其氣動效率不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有葉片氣動效率低的缺陷，提出一種軸流風機葉片，基于葉片的重心積疊線在葉輪軸向和圓周方向進行改變得到，有效提高其氣動效率。

本發明是采用以下的技術方案實現的：一種軸流風機葉片，以軸流風機的轉軸所在直線為一個坐標軸z，與其垂直的平面就構成一個圓面，以圓面的圓周方向構成一個坐標軸v，以這個圓面的半徑方向構成另外一個坐標軸u，建立三維圓柱坐標系；以葉輪轉軸為中心軸、以平行于中心軸的直線為母線，分別以轉軸半徑、50％葉片高度+轉軸半徑、100％葉片高度+轉軸半徑為半徑進行旋轉，獲得三個圓柱曲面P、Q、R，其特征在于，葉片的重心積疊線ABC采用二階貝塞爾曲線，其中A為葉根所在翼型的重心，B為50％葉高所在翼型的重心，C為葉尖所在翼型的重心，且A、B、C三點分別對應的位于圓柱曲面P、Q、R上，即A點位于以轉軸半徑所形成的圓柱曲面P上，B點位于以50％葉片高度+轉軸半徑所形成的圓柱曲面Q上，點C位于以100％葉片高度+轉軸半徑所形成的圓柱曲面R上；

沿葉輪圓周方向，定義重心積疊線ABC上過A點的切線與其半徑方向的夾角為β1，定義重心積疊線ABC上過C點的切線與其半徑方向的夾角為β2，并定義順時針方向為正，其中，β1取值范圍為(-42°，-23°)，β2的取值范圍為(27°，46°)；

沿葉輪轉軸方向，定義重心積疊線ABC上過A點的切線與其半徑方向的夾角為β3，定義重心積疊線ABC上過C點的切線與其半徑方向的夾角為β4，并定義順時針方向為正，其中，β3取值范圍為(-7°，10°)，β4的取值范圍為(-40°，-18°)。

進一步的，所述β1的取值范圍為-40°～-37°，所述β2的取值范圍為40°～43°，β3的取值范圍為1°～5°，β4的取值范圍為-22°～-19°。

進一步的，所述β1-β4的取值依次為-37.83°，42.03°，3.65°和-20.55°。

進一步的，所述β1的取值范圍為-28°～-25°，所述β2的取值范圍為35°～38°，β3的取值范圍為3°～8°，β4的取值范圍為-31°～-26°。

進一步的，所述β1-β4的取值依次為-26.93°，36.96°，3.27°和-30.44°。

進一步的，所述β1的取值范圍為-35°～-32°，所述β2的取值范圍為34°～37°，β3的取值范圍為2°～7°，β4的取值范圍為-30°～-25°。

進一步的，所述β1-β4的取值依次為-32.13°，35.70°，2.13°和-26.89°。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：