[發明專利]一種低噪風扇組件的設計方法

在審

• 申請號: 202111093933.6
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113757146A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 戚一統;林天雁;鄧敏;王竹;晏木;袁永智
• 申請（專利權）人: 克瑞科技（東莞）有限公司
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D29/38;F04D29/54;F04D29/66
• 代理公司: 廣東高端專利代理事務所(特殊普通合伙) 44346
• 代理人: 李彩鳳

本發明涉及一種低噪風扇組件的設計方法，包括設定僅包括扇葉的基礎模型，運行基礎模型以獲知扇葉尾流的尾流軌跡，再基于扇葉的流線角度及尾流軌跡設定包括扇葉、導葉輪及引流板的導流模型，通過運行導流模型，獲知引流板中的渦流軌跡，最后基于渦流軌跡調整引流片傾斜角度，設計得到低噪風扇組件。其中，導葉輪表面的葉片與引流板一一對應，引流板安裝于轉筒外表面。在20000轉/分鐘的扇葉基礎上，于出風側設置5～10片葉片翼型為NACA2412的導葉輪及引流板，由導葉輪上的葉片對扇葉尾流進行偏轉，再由引流板對偏轉產生的渦流進行整流，消除出風側產生的紊亂渦流，從而排出流動規律的氣流，有效降低了因紊亂渦流所產生的音噪。

技術領域

本發明涉及流場模擬與風道設計技術領域，尤其涉及一種低噪風扇組件的設計方法。

背景技術

扇葉式風扇廣泛應用于管道通風、壓力調節等場景，傳統的風扇設計通常僅考慮扇葉的材質、翼型、風阻、轉速等屬性，以在出風側獲得強勁且穩定流場。而隨著扇葉式風扇應用場景的拓展，其還被應用于精密設備之中，并隨之產生了降噪降震等需求。通常，扇葉式風扇擠壓空氣會在出風側產生紊亂的氣流，從而產生音噪，音噪在寬闊場景中不明顯。而精密設備內部元器件繁多且空間有限，音噪中可能造成在精密設備內部加劇，甚至帶來震動，對精密設備運行產生不良影響。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的不足，提供一種低噪風扇組件的設計方法。

本發明所采用的技術方案是：

設定基礎模型，所述基礎模型僅包括扇葉；

運行所述基礎模型，獲知所述扇葉尾流的尾流軌跡；

基于所述扇葉的流線角度及所述尾流軌跡設定導流模型，所述導流模型包括扇葉、導葉輪及引流板；

其中，所述導葉輪表面的葉片與所述引流板一一對應，所述引流板安裝于轉筒外表面；

運行所述導流模型，獲知所述引流板中的渦流軌跡；

基于所述渦流軌跡調整所述引流片傾斜角度，設計得到低噪風扇組件。

優選的，所述設定基礎模型，包括：

根據功率限制及效率需求，所述扇葉相對風道軸向傾斜35°布設，且所述風扇的轉速設定為20000轉/分鐘，以將進風側空氣擠壓推動至出風側；

在出風側，所述尾流軌跡相對風道軸向傾斜30°，且所述扇葉的傾斜方向與所述尾流軌跡的傾斜方向一致。

優選的，所述基于所述扇葉的流線角度及所述尾流軌跡設定導流模型，包括：

所述導葉輪表面的葉片采用NACA2412翼型；

根據所述扇葉的流線角度及所述尾流軌跡，所述葉片相對風道軸向傾斜35°布設，且在所述風道軸向上，所述葉片的傾斜方向與所述扇葉的傾斜方向相反，對尾流進行偏轉。

優選的，所述運行所述導流模型，獲知所述引流板尾部的渦流軌跡，包括：

所述尾流經所述葉片偏轉，以所述葉片的傾斜角度導入軸向長行程的引流板中；

受導入角度影響，所述尾流沖擊軸向垂直的引流板側壁，于相鄰引流板之間產生渦流，記錄所述渦流軌跡；

所述渦流于所述引流板尾部出風口形成紊亂渦流區，所述紊亂渦流區因氣壓不均而產生音噪。

優選的，所述基于所述渦流軌跡調整所述引流片傾斜角度，設計得到低噪風扇組件，包括：

調整所述引流片頂部的傾斜角度以適配所述渦流軌跡，以及，調整所述引流片尾部的傾斜角度，對所述渦流進行整流；

所述引流片的傾斜角度平滑漸變，且所述引流片頂部與所述引流片尾部的偏折方向相反；