[發明專利]一種蝸殼風輪風道系統的設計方法及其結構

在審

• 申請號: 202010066824.4
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111140543A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 鐘思;李煌陽
• 申請（專利權）人: 廈門唯科健康產業有限公司
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44;F04D29/28;F04D29/30;G06F30/17
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 渠述華

本發明公開了一種蝸殼風輪風道系統的設計方法及其結構，包括蝸殼風道的設計：根據理論的設計風量Q_n計算蝸殼風道的開度其中B為蝸殼的高度，C_v為理論的風速，取值范圍為16?17m/s；以葉輪中心為圓心、邊長a＝γ/6作正六邊形；以正六邊形的6個頂點為起點、分別與正六邊形的6條邊成100度角、以R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆為長繪制6條線段；根據6條線段的終點繪制樣條曲線形成蝸殼曲線的內壁面。本發明所設計的蝸殼風道，在大風量大風壓的風輪風道系統中，能夠精確抓取合理的阿基米德螺旋線軌跡點，在不降低氣動性能的前提下實現低載荷運行。

技術領域

本發明涉及風輪風道系統領域，特別是指一種蝸殼風輪風道系統的設計方法及其結構。

背景技術

常規的蝸殼風道曲線主要是阿基米德螺旋線，通過阿基米德螺旋線風道實現氣流勢能的收集。阿基米德螺旋線的軌跡參數對風輪風道系統性能影響較大，不合理的阿基米德螺旋線的設計參數會造成負載過大、異音或者風壓不足、回流、氣流自循環等問題，這些問題在大風量大風壓的風輪風道系統上尤為明顯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種蝸殼風輪風道系統的設計方法及其結構，針對大風量的風輪風道系統，能夠精確抓取合理的阿基米德螺旋線軌跡點，在不降低氣動性能的前提下實現低載荷運行。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種蝸殼風輪風道系統的設計方法，包括蝸殼風道的設計：根據理論的設計風量Q_n計算蝸殼風道的開度其中B為蝸殼的高度，C_v為理論的風速，取值范圍為16-17m/s；以葉輪中心為圓心、邊長a＝γ/6作正六邊形；以正六邊形的6個頂點為起點、分別與正六邊形的6條邊成100度角、以R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆為長繪制6條線段，其中R₁＝R_風輪+δ₁·a，δ₁＝1.2±0.3，R₂＝R_風輪+δ₂·a，δ₂＝3.0±0.3，R₃＝R_風輪+δ₃·a，δ₃＝3.2±0.3，R₄＝R_風輪+δ₄·a，δ₄＝4.6±0.3，R₅＝R_風輪+δ₅·a，δ₅＝5.9±0.3，R₆＝R_風輪+δ₆·a，δ₆＝7.8±0.3；根據6條線段的終點繪制樣條曲線形成蝸殼曲線的內壁面。

所述的一種蝸殼風輪風道系統的設計方法，還包括離心扇葉葉型的設計：離心風葉的氣動方程為P＝ω²·ρ·q_v(cos²α₂·r₂-cos²α₁·r₁)，其中P為輸出功率，ω為轉速，ρ為空氣密度，q_v為風葉產生的流量，α₂為出風角，α₁為進風角，r₂為風葉的外徑，r₁為風葉的內徑。

所述進風角α₁的取值范圍為84-90°。

所述出風角α₂的取值范圍為42-50°。