[發明專利]一種高性能無蝸殼風輪結構及其葉片數量設計方法

在審

• 申請號: 202010967200.X
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112049815A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 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: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;F04D25/08;F04D29/66
• 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

1.一種高性能無蝸殼風輪結構，其特征在于：包括依次連接的上風道、支架和下風道，以及安裝在所述支架上的電機、安裝在所述電機上的風輪，所述上風道設置有出風口，所述下風道設置有進風口，所述風輪與所述進風口相對設置；

其中，所述風輪包括頂部的進風環、底部的擋風面板，以及設置在所述進風環和擋風面板之間的若干葉片，所述擋風面板的中心裝配在所述電機的輸出軸上，所述擋風面板的周緣與所述葉片外沿連成的圓之間設置有環狀鏤空區域，所述鏤空區域與所述支架表面之間形成氣流通道，且所述鏤空區域的寬度D₁與所述風輪的半徑R₁的關系為：

D₁＝δ*R₁，式中δ為無量綱系數，取值范圍為0.14-0.18；所述支架的半徑R₃比所述風輪的半徑R₁大0-2mm；所述鏤空區域的外環與所述支架表面的距離D₂取值范圍為5mm-9mm，所述鏤空區域的內環與所述支架表面的距離D₃取值范圍為7mm-9mm。

2.如權利要求1所述的一種高性能無蝸殼風輪結構，其特征在于：

所述葉片的數量設計滿足：f_風道-f_fan≥50(Hz)，其中f_風道為風輪結構的固有頻率，f_fan為所述風輪運行中產生的激勵頻率，f_fan的計算公式為f_fan＝ω*n，式中ω為所述風輪的轉速，n為所述葉片的數量。

3.如權利要求1所述的一種高性能無蝸殼風輪結構，其特征在于：

所述擋風面板的周緣設置為導風斜面，所述導風斜面由所述擋風面板的中部向所述風輪的底端傾斜。

4.一種風輪結構的葉片數量設計方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、通過有限元軟件進行模態分析得出風輪結構的固有頻率f_風道；

步驟2、根據f_fan＝ω*n且滿足f_風道-f_fan≥50(Hz)，計算得出葉片的數量其中f_fan為風輪運行中產生的激勵頻率，ω為風輪的轉速，n為葉片的數量。