[發明專利]一種仿生多翼離心風機葉輪及其制備方法

有效

• 申請號: 202110352637.7
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113153773B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 劉小民;王加浩;田晨曄;席光
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04D17/16
• 分類號: F04D17/16;F04D25/08;F04D29/28;F04D29/30;F04D29/66
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種仿生多翼離心風機葉輪，其特征在于，包括葉輪前盤(1)、葉輪后盤(2)和葉片(3)，葉片(3)沿圓周方向陣列于葉輪前盤(1)和葉輪后盤(2)之間，葉片(3)沿垂直于葉輪軸線的截面的中間型線(25)沿葉輪內徑的型線為第一擬合曲線(10)，中間型線(25)沿葉輪外徑的型線為第三擬合曲線(12)，中間型線(25)沿葉輪中間的型線為第二擬合曲線(11)，第一擬合曲線(10)為第一擬合型線y_1k在葉輪葉片內徑圓上的投影曲線，第二擬合曲線(11)為第二擬合型線y_2k在葉輪葉片中間圓上的投影曲線，第三擬合曲線(12)為第三擬合型線y_3k在葉輪葉片外徑圓上的投影曲線，其中：

k＝0.36-1.64，e為指數，x為橫向坐標值，y為縱向坐標值。

2.根據權利要求1所述的一種仿生多翼離心風機葉輪，其特征在于，葉片(3)沿垂直于葉輪軸線的截面的中間型線(25)位于葉輪內徑一端的切線與葉輪內徑切線夾角為葉片進口角角度β1為45-70度。

3.根據權利要求1所述的一種仿生多翼離心風機葉輪，其特征在于，葉片(3)沿垂直于葉輪軸線的截面的中間型線(25)位于葉輪外徑一端的切線與葉輪外徑切線夾角為葉片出口角角度β2為150-175度。

4.根據權利要求1所述的一種仿生多翼離心風機葉輪，其特征在于，葉片(3)沿垂直于葉輪軸線的截面的中間型線(25)的圓弧中心角角度α為75-110度。

5.根據權利要求1所述的一種仿生多翼離心風機葉輪，其特征在于，沿葉輪圓周方向上相鄰兩個葉片之間的葉片間距B為：

e為指數,A為葉片弦長。

6.根據權利要求1所述的一種仿生多翼離心風機葉輪，其特征在于，葉片(3)的厚度不大于0.5mm。

7.一種仿生多翼離心風機葉輪的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，采用逆向重構方式獲取海豚前額型線方程，將獲取的海豚前額型線在葉輪不同圓周上投影得到擬合曲線；

S2，根據風機葉輪已知的內圈直徑、外圈直徑以及葉片進口角角度、葉片出口角角度和圓弧中心角角度獲取葉片沿垂直于葉輪軸線的截面的中間型線；

S3，將中間型線沿擬合曲線掃描形成中間型面，將中間型面進行左右等厚偏移得到仿海豚額頭型線的葉片，將葉片沿圓周陣列于葉輪前盤和葉輪后盤之間即可得到多翼離心風機葉輪。

8.根據權利要求7所述仿生多翼離心風機葉輪的制備方法，其特征在于，具體的，以海豚外形的中心線為Y軸，以海豚寬度方向為X軸，以海豚前額型線兩側終點與X軸相交分別建立X-Y坐標系，測量獲得曲線上各特征點的位置坐標(x,y)，將各特征點的位置坐標(x,y)進行擬合得到海豚前額型線。

9.根據權利要求7所述仿生多翼離心風機葉輪的制備方法，其特征在于，具體獲取第一擬合型線y_1k、第二擬合型線y_2k和第三擬合型線y_3k ；第一擬合型線y_1k在葉輪葉片內徑圓上投影曲線，第二擬合型線y_2k在葉輪葉片中間圓上投影曲線，第三擬合型線y_{3 k}在葉輪葉片外徑圓上投影曲線，其中：

k＝0.36-1.64，e為指數，x為橫向坐標值，y為縱向坐標值。

10.根據權利要求7所述仿生多翼離心風機葉輪的制備方法，其特征在于，葉輪圓周方向上相鄰兩個葉片之間的葉片間距B為：

e為指數,A為葉片弦長。