[实用新型]高效叶轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种叶轮。尤其是一种其周围不带有外壳的叶轮。它可用作船舶的推进装置，以及散热用的风扇的叶片。

背景技术

现有的用于推进船舶的叶片或各种散热用的叶片，它的结构可从图5和图6中看到，它含有轮毂2和一组固结在轮毂上的叶片1。根据流体力学的原理：同一环境中的同一流体在两种不同的运动状态下，它的静压P和动压ρv²/2之和为定值，即：P₁+ρv₁²/2＝P₂+ρv₂²/2；叶轮在转动中，沿其径向各处的线速度各不相同，由于介质切线方向的流速与叶片的线速度成正比，所以径向各处的介质切向流速也不同：离叶轮轴心越近，介质的线速度越低、动压越低，静压越高，所以中心的介质向外围流动；介质的流向不是沿叶轮的轴向，而是介质轴向流速与径向流速的合速度方向。从叶片上各点的线速度υ、角速度ω、螺旋叶片半径r三者的关系式(υ＝r^*ω)可知，同一个叶轮在不同位置的线速度υ的差值与半径r的差值成比正(同一个叶轮的角速度ω相同)，所以叶片上各点处介质的切线方向的流速V与叶片的半径r成正比，也就是说，距离叶轮的轴越远，介质的流速越高。由P₁+ρv₁²/2＝P₂+ρv₂²/2可知，流速V越高，介质的动压ρv²/2越大，静压P越小，在静压差的作用下，介质必然从静压高的地方流向静压低的地方，故叶轮周围以及叶轮中心的介质就会以不同的速度流向叶轮的边缘，亦即流向动压大的地方。另外，由于流体介质有一定的粘性，叶轮在转动时有一定的离心力作用在介质上，使介质在叶轮的半径方向(即法线方向)上产生一定的加速度；同时由于压差的原因，在法线方向上介质也有一定的加速度。根据这一原理可得出现有叶轮的缺点，即它在工作时，介质通过叶片后其向外扩散的角度较大、叶轮前的介质向叶片处补充的量较少，故当叶轮周围无外壳包围时，例如用作船舶的推进装置或各种散热器的风扇叶片，其推进力或煽风量较小。

发明内容

本实用新型是要提供一种高效叶轮，以解决上述现有技术中无法带外壳的叶轮在使用中的推进力或煽风量较小的问题。

本实用新型高效叶轮，它含有轮毂和一组固结在轮毂上的叶片，其特点是：它的各叶片上至少固结一个以轮毂轴心为中心且里周向分布的介质导流片，该导流片与叶片之间的夹角α为80-100°。

本实用新型高效叶轮，其介质导流片的长度L与叶片直径D的比值最好为(1/10-1/20)。

本实用新型高效叶轮，它的叶片数量最好为偶数，且呈对称布置。以保持介质在叶轮半径方向的作用力可相互平衡，从而提高叶轮轴承的使用寿命。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种以改变叶片形状、安装介质导流叶片来引导介质流向的高效叶轮，它解决了在叶轮周围无法安装外壳的条件下提高叶轮的效率。当它用作各种换热器的风扇时，可使通过它的空气流量增加，即风扇的风量加大，提高换热器的对流换热系数、强化了换热器的散热作用，在不改变风扇功率的情况下可以提高风扇的风量，从而提高散热器的散热效率；当它用作各种船舶的螺旋叶桨时，这时通过它的流体介质是水，由动量定理(Ft＝mυ)可知，对船舶的推动力F＝mυ/t(其中m/t是单位时间内通过叶桨的水的质量，υ是通过叶桨的水的流速在与船舶的行驶方向上的分速度)，介质导流叶片的作用不仅提高了单位时间内通过桨叶的水的质量m/t；同时水的扩散角的减小也使水在船舶行驶方向的分速度υ增加，故船舶的推动力F就会大大增加，在不增加叶桨动力的情况下则船舶的行驶速度大大提高。

下面将通过实施例并对照附图对本实用新型作进一步的叙述。

附图说明

图1和图2是本实用新型高效叶轮第一实施例的结构图，其中图1是主视图、图2是图1中的A-A剖视图；

图3和图4是本实用新型高效叶轮第二实施例的结构图，其中图3是主视图、图4是图3中的B-B剖视图；

图5和图6是现有技术中的叶轮结构图；其中图5是它的主视图、图6是图5中的C-C剖视图。

具体实施方式