[發(fā)明專(zhuān)利]一種仿生軸流風(fēng)輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011302121.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112253537B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳琪;陳爍順;陳宗華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 泛仕達(dá)機(jī)電股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F04D29/32
• 分類(lèi)號(hào): F04D29/32;F04D29/38;F04D29/66
• 代理公司: 廣州圣理華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44302
• 代理人: 董覺(jué)非;張凱

本發(fā)明公開(kāi)了一種仿生軸流風(fēng)輪，包括輪轂和安裝在所述輪轂周向側(cè)壁上的葉片，風(fēng)輪葉片材料為塑料、金屬中的一種或二者的結(jié)合。葉片包括葉根與葉頂，葉根為與所述輪轂連接接觸的部分，所述葉頂為與所述葉根相對(duì)且遠(yuǎn)離所述葉根的部分，所述葉片還包括葉片前緣和與所述葉片前緣相對(duì)的葉片后緣，沿葉片前緣至葉片后緣的方向，所述葉片前緣處的輪廓線包括至少兩段彎曲方向相反的曲線。葉頂與靠近葉頂?shù)牟糠謪^(qū)域向葉片吸力面的方向偏折設(shè)置，以使葉片在靠近所述葉頂?shù)膮^(qū)域偏折形成偏折部，本發(fā)明使葉片的形狀參考鳥(niǎo)類(lèi)翅膀的前緣及翅膀葉尖而設(shè)計(jì)出該仿生軸流風(fēng)輪，該風(fēng)輪能夠有效改善葉頂和集流器間流動(dòng)狀態(tài)，提高風(fēng)輪的效率，同時(shí)降低風(fēng)輪的噪聲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿生軸流風(fēng)輪。

背景技術(shù)

在風(fēng)機(jī)行業(yè)中，目前，隨著環(huán)保要求的提升，對(duì)節(jié)能和噪聲控制越來(lái)越嚴(yán)格，但采用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的軸流風(fēng)輪存在效率偏低，噪聲偏高的問(wèn)題，而自然界中的鳥(niǎo)類(lèi)在捕食過(guò)程中展現(xiàn)出優(yōu)良的氣動(dòng)性能和低噪聲特點(diǎn)，仿生學(xué)也逐步成為風(fēng)機(jī)研究中的熱點(diǎn)。

公開(kāi)號(hào)為CN210715258U的專(zhuān)利涉及一種風(fēng)扇及軸流葉輪。軸流葉輪包括第一風(fēng)葉，第一風(fēng)葉包括多個(gè)第一葉片及第一輪轂，多個(gè)第一葉片間隔設(shè)置于第一輪轂上。第一葉片包括第一葉根與第一葉頂，其中，第一葉根為第一葉片與第一輪轂相接觸的部分，第一葉頂為遠(yuǎn)離第一葉根的部分。第一葉頂向遠(yuǎn)離第一葉頂?shù)南揖€的方向彎曲設(shè)置，以使第一葉片的壓力面位于第一葉頂?shù)牟糠譃閮?nèi)凹面，能夠提高第一葉片的壓力面的做功效率，在保證第一葉片做功的同時(shí)，降低風(fēng)對(duì)第一葉片的負(fù)載，使得第一風(fēng)葉的功率降低，進(jìn)而降低軸流葉輪的功率，使得風(fēng)扇更加節(jié)能。同時(shí)，第一葉根平滑過(guò)渡至第一葉頂，能夠有效提高第一葉片導(dǎo)風(fēng)的流暢性，提高送風(fēng)的舒適度。該專(zhuān)利中的葉頂向遠(yuǎn)離葉頂?shù)南揖€方向彎曲，使葉頂處的壓力面為內(nèi)凹面，但是和鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀形狀存在差別，其葉頂處的氣體流動(dòng)狀態(tài)有待改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種仿生軸流風(fēng)輪，用于解決現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，使葉片的形狀參考鳥(niǎo)類(lèi)翅膀的前緣及翅膀葉尖設(shè)計(jì)出該仿生軸流風(fēng)輪，該風(fēng)輪能夠有效改善葉頂和集流器間流動(dòng)狀態(tài)，提高風(fēng)輪的效率，同時(shí)降低風(fēng)輪的噪聲。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種仿生軸流風(fēng)輪，包括輪轂和安裝在所述輪轂周向側(cè)壁上的葉片，所述葉片包括葉根與葉頂，所述葉根為與所述輪轂連接接觸的部分，所述葉頂為與所述葉根相對(duì)且遠(yuǎn)離所述葉根的部分，所述葉片還包括葉片前緣和與所述葉片前緣相對(duì)的葉片后緣，沿葉片前緣至葉片后緣的方向，所述葉片前緣處的輪廓線包括至少兩段彎曲方向相反的曲線，所述葉頂與靠近所述葉頂?shù)牟糠謪^(qū)域向所述葉片吸力面的方向偏折設(shè)置，以使所述葉片在靠近所述葉頂?shù)膮^(qū)域偏折形成偏折部，所述偏折部由所述葉片本體發(fā)生偏折的位置延伸至所述葉頂，所述偏折部與葉片未偏折區(qū)域的葉片壓力面的水平延伸面呈夾角θ。在葉頂處發(fā)生偏折的為葉頂偏折部，所述葉片表面包括吸力面和所述吸力面相對(duì)的壓力面，葉片的軸向方向垂直于所述葉片吸力面和所述壓力面，因此所述偏折部與所述葉片壓力面在垂直于葉片的軸向方向的投影面之間呈夾角θ，葉片壓力面的水平延伸面也即為葉片壓力面在垂直于葉片的軸向方向的投影面。所述葉頂處的葉片前緣點(diǎn)和葉片后緣點(diǎn)之間的葉片型線與所述葉片壓力面的水平延伸面之間存在偏折高度，由所述葉頂至葉片本體發(fā)生偏折的位置，所述葉片前緣點(diǎn)和葉片后緣點(diǎn)之間的葉片型線與所述葉片壓力面的水平延伸面之間存在的偏折高度逐漸降低。

所述葉片前緣為葉片的迎風(fēng)側(cè)邊緣，所述葉片后緣為與所述葉片前緣相對(duì)設(shè)置的一側(cè)邊緣，葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，氣流從葉片前緣流向葉片后緣。所述葉片前緣采用仿生鳥(niǎo)類(lèi)翅膀前緣形狀，能夠有效改善來(lái)流狀況，同時(shí)葉頂?shù)脑O(shè)置方式采用仿生鳥(niǎo)類(lèi)翅尖向上偏折的形態(tài)，經(jīng)測(cè)試該風(fēng)輪效率較傳統(tǒng)風(fēng)輪效率明顯提升，且噪聲大幅降低。

優(yōu)選的，葉片前緣的輪廓線與所述輪轂軸線所在平面垂直的投影線也包括至少兩段彎曲方向相反的曲線。