[發(fā)明專利]一種包括局部臺階狀葉片的葉輪及其設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110339895.1
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113027815B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐天賜;裘鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科貿(mào)智能機電股份有限公司
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;F04D29/30;F04D29/66
• 代理公司: 北京博維知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11486
• 代理人: 張倩

1.一種包括局部臺階狀葉片的葉輪的設(shè)計方法，其特征在于，所述葉輪包括若干個均勻分布的弧形狀后向葉片，所述葉片進(jìn)、出口直徑分別為ΦD1和ΦD2，所述葉片母線的端點為c點和a點，葉片包角為φ；

相鄰葉片的流道入口寬度為W，W為c點至相鄰葉片非工作面的最小距離，最小距離對應(yīng)所述相鄰葉片非工作面c’點，cc’延長線與所述相鄰葉片工作面的交點為c’’點；

所述設(shè)計方法包括：

1）以c’’點與葉輪中心的連線為半徑做第一圓，所述第一圓直徑為ΦD_W；以所述葉輪中心為圓點，沿所述葉片弧線上直徑小于ΦD_W的部分為內(nèi)端弧線，大于ΦD_W的部分為外端弧線；

2）選取直徑ΦD_n，ΦD_n=（1.015～1.045）×ΦD_w；

3）沿葉輪徑向方向，將直徑ΦD_n和ΦD₂之間的葉片外端弧線分為n段弧線；

4）以葉輪中心為旋轉(zhuǎn)中心，將所述n段弧線各自以一定的旋轉(zhuǎn)角度向外旋轉(zhuǎn)，將旋轉(zhuǎn)后得到的相鄰的弧線段依次連接，從而在葉片表面形成一系列臺階；

其中，所述葉片的工作面包括平滑段和臺階段；所述臺階段靠近葉片外緣；所述臺階段包括n個連續(xù)的逐漸向葉輪旋轉(zhuǎn)方向凸出的臺階；所述葉片工作面弧線的進(jìn)、出口分別對應(yīng)的葉片母線的c點和a點，所述臺階段位于直徑ΦD_n和ΦD₂之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括局部臺階狀葉片的葉輪的設(shè)計方法，其特征在于，所述葉片母線上與直徑ΦD_n相對應(yīng)的點為a_n?，所述n段弧線的劃分方式為：D_i=D₂-(D₂-D_n)×i/n，其中i=[1,n]，n=[3,20]，從直徑ΦD₂到ΦD_n的每一同心圓與葉片母線上的交點依次為：a₁,…，a_i,…，a_(n-1),a_n，即葉片外端母線上從a點到a_n點的母線段被劃分為：aa₁,a₁a₂,…，a_(i-1)a_i，…，a_(n-1)a_n共n段。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包括局部臺階狀葉片的葉輪的設(shè)計方法，其特征在于，所述aa₁,a₁a₂,…，a_(i-1)a_i，…，a_(n-1)a_n的n段弧線分別旋轉(zhuǎn)到新的位置，aa₁旋轉(zhuǎn)為bb₁，a₁a₂旋轉(zhuǎn)為c₁b₂,…，a_(i-1)a_i旋轉(zhuǎn)為c_(i-1)b_i，…，a_(n-1)a_n旋轉(zhuǎn)為c_(n-1)b_n?；a_(n-1)a_n段的旋轉(zhuǎn)角度為θ_n=θ，a_(n-2)a_(n-1)段的旋轉(zhuǎn)角度為θ_(n-1)=2×θ，…，a_(i-1)a_i段的旋轉(zhuǎn)角度為θ_i=?(n-i+1)?×θ，…，a₁a₂段的旋轉(zhuǎn)角度為θ₂=?(n-1)×θ，aa₁段的旋轉(zhuǎn)角度為θ₁=n×θ；經(jīng)過上述各弧線分別旋轉(zhuǎn)，葉片的包角φ減小為φ₁，φ₁=φ-n×θ。