一種葉片尾緣帶小翼的離心葉輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于通風(fēng)設(shè)備領(lǐng)域，涉及離心通風(fēng)機(jī)，具體涉及一種葉片尾緣帶小翼的離心葉輪。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)機(jī)作為一種較普通的機(jī)械設(shè)備，隨著社會(huì)科技的發(fā)展得到了大幅提高，國內(nèi)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步刺激了風(fēng)機(jī)的使用量，風(fēng)機(jī)的使用越來越受到用戶的重視。在我國能源日益短缺的今天，節(jié)能降耗是很多用戶夢寐以求的目標(biāo)，但風(fēng)機(jī)在日常使用中總是會(huì)出現(xiàn)很多浪費(fèi)現(xiàn)象，加重了用戶的經(jīng)濟(jì)成本開支，為此，提高風(fēng)機(jī)的效能勢在必行，而想提高風(fēng)機(jī)效率，最重要的就是提高葉輪的設(shè)計(jì)水平，改變?nèi)~輪的結(jié)構(gòu)形式是最有效的途徑。
[0003]離心通風(fēng)機(jī)主要由集流器、葉輪、蝸殼和擴(kuò)散器等結(jié)構(gòu)組成。氣體經(jīng)集流器導(dǎo)向葉輪，在葉輪的旋轉(zhuǎn)作用下，壓力升高。從葉輪出來的氣體，由蝸殼收集并引導(dǎo)至蝸殼出口，而后經(jīng)擴(kuò)散器再次擴(kuò)壓后，輸送到管道或排入大氣中。
[0004]在風(fēng)機(jī)眾多的組件中，葉輪是風(fēng)機(jī)最不可或缺的，葉輪質(zhì)量的好壞直接影響著風(fēng)機(jī)性能的發(fā)揮。作為離心通風(fēng)機(jī)的心臟，葉輪通過一個(gè)逆壓過程產(chǎn)生動(dòng)力，達(dá)到通風(fēng)換氣的目的。當(dāng)氣流流過風(fēng)機(jī)葉輪流道時(shí)，會(huì)由于黏性作用受到葉片表面摩擦阻力，產(chǎn)生流動(dòng)損失，進(jìn)而引起風(fēng)機(jī)全壓的降低，影響風(fēng)機(jī)性能。由于葉片吸力面和壓力面存在很大的壓差，葉輪流道內(nèi)一般會(huì)存在流體從葉片壓力面向吸力面的二次流動(dòng)，同時(shí)由于氣流由軸向流動(dòng)轉(zhuǎn)為徑向流動(dòng)，導(dǎo)致輪盤壓力大于輪蓋壓力也會(huì)形成二次流，導(dǎo)致葉輪的輪蓋和葉片吸力面處出現(xiàn)低速區(qū)甚至分離，形成射流-尾跡結(jié)構(gòu)，即靠近吸力面的相對(duì)速度低，靠近壓力面的相對(duì)速度高。由于射流-尾跡結(jié)構(gòu)的存在，導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率下降，噪聲增大。在葉片入口處，由于氣流接近90°轉(zhuǎn)彎，輪蓋處的流體速度高于輪盤處，使進(jìn)入葉片的氣流速度不均勻，影響氣流流動(dòng)的穩(wěn)定性。
[0005]總之，由于二次流的存在使同一個(gè)流道內(nèi)邊界層厚度不一，吸力面的邊界層明顯比壓力面邊界層厚得多，輪蓋邊界層又比輪盤邊界層厚得多，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致葉輪出口速度不均形成“射流-尾跡”，降低了葉輪的效率和增大了噪聲，而且，邊界層的加厚會(huì)導(dǎo)致邊界層的分離，影響主流的流動(dòng)情況，造成很大的流動(dòng)損失和氣動(dòng)噪聲，這也是影響效率和噪聲的主要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種葉片尾緣帶小翼的離心葉輪，該離心葉輪在翼型葉片尾緣處焊接有一排小翼結(jié)構(gòu)，可以有效減小二次流動(dòng)，增加流道內(nèi)氣流的穩(wěn)定性，使氣體邊界層分離點(diǎn)向葉片尾緣移動(dòng)，不僅提高了流動(dòng)效率，而且對(duì)氣動(dòng)噪聲也有很好地抑制作用，可以使葉輪的整體氣動(dòng)性能大為增加。
[0007]本實(shí)用新型包括葉輪本體、翼型葉片和小翼；所述翼型葉片的壓力面上焊接有3?6個(gè)小翼；所述小翼的厚度與單個(gè)流道出口高度的比值為0.05?0.1，且所有小翼的厚度之和不超過單個(gè)流道出口高度的0.3 ;小翼的后緣線與翼型葉片的后緣線對(duì)齊，長度與翼型葉片玄長的比值為0.3?0.5，最高處高度與單個(gè)流道出口寬度的比值為0.05?0.2 ;所述小翼的頂面為平滑曲面，且頂面與兩側(cè)面之間均倒圓角。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:
[0009]本實(shí)用新型在葉片的壓力面后緣加小翼結(jié)構(gòu)，可有效防止影響主流流動(dòng)的二次流動(dòng)，改善氣流的穩(wěn)定性，減緩了邊界層的分離，提高了流動(dòng)效率，降低了氣動(dòng)噪聲，對(duì)風(fēng)機(jī)的整體性能有很大的提尚。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的局部剖切立體圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型中翼型葉片與小翼的焊接立體圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型中翼型葉片與小翼的剖面圖。
[0013]圖中:1、葉輪本體，2、翼型葉片，3、小翼。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1、2和3所示，一種葉片尾緣帶小翼的離心葉輪，包括葉輪本體1、翼型葉片2和小翼3 ;翼型葉片2的壓力面上焊接有多個(gè)小翼3，小翼的個(gè)數(shù)可在3?6之間選擇，小翼3的厚度與單個(gè)流道出口高度的比值可為0.05?0.1之間的任意值，且所有小翼的厚度之和不超過單個(gè)流道出口高度的0.3，否則會(huì)嚴(yán)重影響主流的流動(dòng)，反而使效率降低；小翼3的后緣線與翼型葉片2的后緣線對(duì)齊，長度與翼型葉片2玄長的比值可為0.3?0.5之間的任意值，最高處高度與單個(gè)流道出口寬度的比值可為0.05?0.2之間的任意值；小翼3的頂面為平滑曲面，且頂面與兩側(cè)面之間均倒圓角，使其有很好的流線型，減小對(duì)主流的影響。
[0016]現(xiàn)有離心通風(fēng)機(jī)葉輪，由于二次流的存在使同一個(gè)流道內(nèi)邊界層厚度不一，吸力面的邊界層明顯比壓力面邊界層厚得多，輪蓋邊界層又比輪盤邊界層厚得多，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致葉輪出口速度不均形成“射流-尾跡”，降低葉輪的效率和增大噪聲，而且邊界層的加厚會(huì)導(dǎo)致邊界層的分離，影響主流的流動(dòng)情況，造成很大的流動(dòng)損失和氣動(dòng)噪聲，這也是影響效率和噪聲的主要因素。特別是在大流量、高壓的離心風(fēng)機(jī)中這種二次流動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)的性能影響很大。
[0017]由于翼型葉片2的尾端是葉輪中做功最多的一部分，氣體流動(dòng)也是最不穩(wěn)定的一段，吸力面與壓力面壓差最大的一部分，同時(shí)也是二次流動(dòng)最多的一部分。該葉片尾緣帶小翼的離心葉輪在翼型葉片2的尾端加上小翼3，可以阻止壓力面低速流體流向壓力低的吸力面，也就阻止了二次流動(dòng)，防止了吸力面因?yàn)檫吔鐚蛹雍穸崆胺蛛x，形成分離渦，影響主流流動(dòng)，通過小翼3就可以提高流動(dòng)效率，降低氣動(dòng)噪聲。同時(shí)小翼3對(duì)單個(gè)流道內(nèi)的主流也有整流的作用，可以減小主流在軸向的波動(dòng)，使葉輪出口流體的速度更加均勻，有效降低了 “射流-尾跡”效應(yīng)，對(duì)風(fēng)機(jī)的整體性能有很大的提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種葉片尾緣帶小翼的離心葉輪，包括葉輪本體、翼型葉片和小翼，其特征在于:所述翼型葉片的壓力面上焊接有3?6個(gè)小翼；所述小翼的厚度與單個(gè)流道出口高度的比值為0.05?0.1，且所有小翼的厚度之和不超過單個(gè)流道出口高度的0.3;小翼的后緣線與翼型葉片的后緣線對(duì)齊，長度與翼型葉片玄長的比值為0.3?0.5，最高處高度與單個(gè)流道出口寬度的比值為0.05?0.2 ;所述小翼的頂面為平滑曲面，且頂面與兩側(cè)面之間均倒圓角。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種葉片尾緣帶小翼的離心葉輪。現(xiàn)有離心通風(fēng)機(jī)由于二次流的存在降低了效率，增大了噪聲。本實(shí)用新型的翼型葉片壓力面上焊接有3～6個(gè)小翼；小翼的厚度與流道出口高度的比值為0.05～0.1，且所有小翼的厚度之和不超過單個(gè)流道出口高度的0.3；小翼的長度與翼型葉片玄長的比值為0.3～0.5，最高處高度與單個(gè)流道出口寬度的比值為0.05～0.2；小翼的頂面為平滑曲面，且頂面與兩側(cè)面之間均倒圓角。本實(shí)用新型在翼型葉片尾緣處焊接有一排小翼，可減小二次流動(dòng)，增加流道內(nèi)氣流的穩(wěn)定性，使氣體邊界層分離點(diǎn)向葉片尾緣移動(dòng)，不僅提高了流動(dòng)效率，對(duì)氣動(dòng)噪聲也有很好地抑制作用，使葉輪的整體氣動(dòng)性能大為增加。
【IPC分類】F04D29-66, F04D29-30
【公開號(hào)】CN204610372
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520248624
【發(fā)明人】徐金秋, 黃興安, 竇華書, 陳小平, 姜陳鋒, 姜武, 金忠亮, 劉珂珂, 王宇健
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月22日