專利名稱：一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于流體機械領域，涉及一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機 用仿生葉輪。
背景技術(shù)：
前向多翼離心通風機具有結(jié)構(gòu)緊湊，壓力系數(shù)高，噪聲低以及流量系數(shù)大的突出 特點，而被廣泛應用在吸油煙機中。該類吸油煙機中離心風機主要包括電機、蝸殼以及位于 蝸殼內(nèi)的“鼠籠”型葉輪。葉輪為風機內(nèi)部核心部件，起到能量轉(zhuǎn)換和分離油煙的作用，性 能好壞直接影響吸油煙機的性能。電動機直聯(lián)帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，被吸入的油煙在離心力的作 用下，從葉輪中心被徑向甩出葉輪，通過蝸殼的徑向變化限制實現(xiàn)油煙分離。但是由于葉輪 葉片曲率大，在葉片表面容易形成逆壓梯度，氣流進入葉輪流道后，在葉片尾緣吸力面邊界 層氣流在逆壓梯度的作用下產(chǎn)生流動分離，形成二次旋渦。不僅會擾亂葉輪出口主流區(qū)的 流動，從而增加了流動損失和降低排煙效果，同時會產(chǎn)生較大的渦流噪聲，形成不均勻性紊 亂尾跡，尾跡氣流周期性地沖擊蝸殼內(nèi)壁，產(chǎn)生較大的壓力脈動誘導成為旋轉(zhuǎn)噪聲。這就造 成了吸油煙機排煙效率較低，在葉片上易殘留附著大量油污，噪聲較大。因此深入地研究如何改善葉輪流道尾緣吸力面的流動分離現(xiàn)象、提高排除油煙效 果、降低離心風機中的氣動噪聲，仍有必要對葉輪作進一步的改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油 煙機用仿生葉輪，以改善多翼離心風機葉輪流道流場，克服葉輪流道尾緣吸力面氣流分離 所引起的能量損失，減小運轉(zhuǎn)中不均勻氣流的強烈沖擊和紊流脫流現(xiàn)象所產(chǎn)生的氣動噪聲 以及葉片上大量油污的附著。為實現(xiàn)上述目的，通過長期對鳥類翅膀的研究發(fā)現(xiàn)，翅膀表面條紋狀結(jié)構(gòu)改變翅 膀表面附面層空氣流動狀態(tài)，使氣流順著條紋的方向流動。結(jié)合該類動物的體表特征，本實 用新型提供了一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，包括環(huán)形端面、主 端面、仿生葉片，以及軸套，其中，所述軸套固定安裝在主端面的中心位置，所述仿生葉片均 勻地安裝在環(huán)形端面和主端面之間，且每一個仿生葉片在其葉片尾緣處的吸力面上設置有 若干條紋槽溝。作為本實用新型的實施方案，所述條紋槽溝沿葉片厚度方向延伸且未貫穿葉片厚 度；作為本實用新型的實施方案，所述相鄰條紋槽溝之間的間距為lmm-3mm ；作為本實用新型的實施方案，所述條紋槽溝從起始位置到葉片尾緣的距離為葉片 弦長的20% -40% ；作為本實用新型的實施方案，所述條紋槽溝為圓弧形，其圓弧半徑為 0. 5mm-1. 5mm，深度為 0. Imm-0. 3mm ；[0010]作為本實用新型的實施方案，所述條紋槽溝為V形結(jié)構(gòu)；作為本實用新型的實施方案，所述V形的條紋槽溝的槽口寬度為0.5mm-lmm，深度 為 0. lmm-0. 3mm ；作為本實用新型的實施方案，所述條紋槽溝為倒梯形結(jié)構(gòu)；作為本實用新型的實施方案，所述倒梯形條紋槽溝的上寬度為0. 5mm-lmm，下寬度 為 0. 25mm-0. 5mm，深度為 0. lmm-0. 3mm。本實用新型葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪至少具有以下優(yōu) 點本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，加工方便，在保留風機葉輪整體結(jié)構(gòu)的前提下，本實用新型 通過在葉片尾緣吸力面設置條紋型槽溝，槽溝增加了粘性底層的厚度，抑制了流向渦的縱 向發(fā)展，控制附面層使其緊貼其體表，從而減小流動阻力和抑制了葉片尾緣吸力面的流動 分離，增強對葉片尾跡區(qū)的耗散作用，減少氣動噪聲，增強對葉片尾跡區(qū)的的耗散作用，從 而減少氣流對蝸殼的沖擊；2.葉片表面的條紋使得粘著在葉片表面上的液態(tài)油污在葉輪 旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下很容易的被甩出，從而提高排煙效果。

圖1是本實用新型吸油煙機風機葉輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)視圖；圖3是葉片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是圖3的側(cè)視圖；圖6是圓弧條紋槽溝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是V型條紋槽溝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是梯型條紋槽溝的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，針對本實用新型葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉 輪的結(jié)構(gòu)及尺寸作詳細描述請參閱圖1和圖2所示，本實用新型風機葉輪包括環(huán)形端面1、主端面2、仿生葉片 3，以及軸套4。所述軸套4通過四個鉚釘5固定安裝在主端面2的中心位置，與驅(qū)動電機配合以 帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。所述每一個仿生葉片3為單圓弧長條形結(jié)構(gòu)，均勻分布在環(huán)形端面1和主端面2 之間，每一個仿生葉片3的一端固定在環(huán)形端面上，另一端固定在主端面2上，此外，每一個 仿生葉片3是與環(huán)形端面1和主端面2之間呈垂直式的排列。請參閱圖3至圖4優(yōu)選具體實施例所示，所述仿生葉片3在葉片尾緣處的吸力面 上設置有圓弧條紋槽溝31，請?zhí)貏e參閱圖6所示，該圓弧條紋槽溝31沿葉片厚度方向延伸 且尚未貫穿仿生葉片的厚度。設定仿生葉片弦長為L，圓弧條紋槽溝31從起始位置到葉片尾緣的距離為a。如圖 5和圖6所示，圓弧條紋槽溝的圓弧半徑為r，深度為h，槽溝之間的間距為t。圓弧槽半徑r和深度h需根據(jù)葉片厚度b和葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定，在本優(yōu)選具體實施例中，葉片厚度b為 0. 5mm，所述條紋槽溝(31)從起始位置到葉片尾緣的距離a為葉片弦長L的30%，所述相鄰 條紋槽溝(31)之間的間距t為2mm，所述圓弧半徑r為0. 75mm,深度h為0. 25mm,該結(jié)構(gòu)提 高了仿生葉輪的排煙效果，抑制了葉片尾緣紊流附面層旋渦的產(chǎn)生和發(fā)展，降低了噪聲。如圖7和圖8優(yōu)選具體實施例所示，列舉了兩種不同形狀的仿生槽溝V型和梯 型。其中，圖7中，參數(shù)d為V形槽溝的槽口寬度，所述槽口寬度d為0. 75mm,深度h為 0. 25mm ；圖8中，參數(shù)d和e分別為梯形上下兩個不同的寬度，所述上寬度d為0. 75mm,下 寬度e為0. 25mm,深度h為0. 25mm。本實用新型具有以下優(yōu)點1.葉片尾緣吸力面圓弧條紋形槽溝使得附著力減小，粘著在葉片表面上的液態(tài)油 污在葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下很容易的被甩出，從而提高排煙效果。葉輪上油污粘 附量的減少，降低了吸油煙機的拆卸清洗次數(shù)，延長了吸油煙機的使用壽命。2.改善氣體流動狀態(tài)，抑制葉片尾緣吸力面紊流附面層旋渦的產(chǎn)生和發(fā)展，使得 葉片尾緣吸力面邊界層的分離流動延后，增強對葉片尾跡區(qū)的耗散作用，從而減少氣動噪 聲。3.本實用新型葉輪采用普通機械加工方式即可得到，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。以上所述僅為本實用新型的幾種實施方式，不是全部的實施方式，本領域普通技 術(shù)人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為 本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特征在于包括環(huán)形端 面(1)、主端面O)、仿生葉片(3)，以及軸套G)，其中，所述軸套(4)固定安裝在主端面(2) 的中心位置，所述仿生葉片C3)均勻地安裝在環(huán)形端面(1)和主端面( 之間，且每一個仿 生葉片( 在其葉片尾緣處的吸力面上設置有若干條紋槽溝(31)。
2.如權(quán)利要求1所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特征在 于所述條紋槽溝(31)沿葉片厚度方向延伸且未貫穿葉片厚度。
3.如權(quán)利要求2所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特征在 于所述相鄰條紋槽溝(31)之間的間距(t)為lmm-3mm。
4.如權(quán)利要求3所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特征在 于所述條紋槽溝(31)從起始位置到葉片尾緣的距離(a)為葉片弦長(L)的20% -40%。
5.如權(quán)利要求2或4所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其 特征在于所述條紋槽溝(31)為圓弧形，其圓弧半徑(r)為0.5mm-1.5mm，深度(h)為 0. lmm-0. 3mm。
6.如權(quán)利要求2或4所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特 征在于所述條紋槽溝(31)為V形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特征在 于所述V形的條紋槽溝的槽口寬度⑷為0. 5mm-lmm，深度(h)為0. lmm-0. 3mm。
8.如權(quán)利要求2或4所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特 征在于所述條紋槽溝(31)為倒梯形結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機用仿生葉輪，其特征在 于所述倒梯形條紋槽溝的上寬度(d)為0. 5mm-lmm，下寬度(e)為0. 25mm_0. 5mm，深度(h) 為 0. lmm-0. 3mm。
專利摘要本實用新型提供了一種葉片尾緣帶條紋形仿生特性的吸油煙機葉輪，包括環(huán)形端面、主端面、仿生葉片及軸套，所述軸套固定安裝在主端面的中心位置，仿生葉片均勻地安裝在環(huán)形端面和主端面之間，且每一個仿生葉片在尾緣處的吸力面上設置有若干條紋槽溝。本實用新型通過在葉片尾緣吸力面設置條紋槽溝使葉片附面層氣流由紊流狀向?qū)恿鳡钷D(zhuǎn)變，減小了紊流氣體產(chǎn)生的渦流噪聲和脈動壓力噪聲，增強對葉片尾跡區(qū)的耗散作用，從而減少氣流對蝸殼的沖擊。同時葉片尾緣吸力面表面的條紋使得附著力減小，粘著在葉片表面上的液態(tài)油污在葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下很容易的被甩出，從而提高排煙效果，此外，本實用新型葉輪采用普通機械加工方式即可得到，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號F04D29/28GK201908869SQ20102066092
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者劉小民, 席光, 湯虎, 王星, 高德康 申請人:西安交通大學