[发明专利]一种轴流风机叶片

说明书

本发明公开一种轴流风机叶片，在保持原有攻角不变的条件下，基于叶片的重心积叠线在叶轮轴向和圆周方向进行改变得到，沿叶轮圆周方向，β1取值范围为(‑42°，‑23°)，β2的取值范围为(27°，46°)；沿叶轮转轴方向，β3取值范围为(‑7°，10°)，β4的取值范围为(‑40°，‑18°)。本方案通过对原有叶轮叶片的空间三维造型进行优化，主要在轴向和圆周方向进行设计，与原有叶片相比，空气动力性能得到改善，降低了内部流动损失，有效提高其气动效率，增大其总压，在工业和民航领域，可以降低能耗、降低气动噪声，达到节能减排等效果，具有较高的实用价值及推广价值。

技术领域

本发明涉及轴流风机领域，具体涉及一种轴流风机叶片。

背景技术

风机是通风设备，轴流风机是一类重要和量大的风机，在煤矿、矿山、隧道、化工、能源、纺织等行业中大量使用轴流风机，发挥其通风除尘作用。现有轴流风机叶轮的设计多是基于孤立叶型设计法，但是轴流风机叶轮内部实际为三维流动，传统设计方法无法从三维流场出发，导致设计的叶片在三维流动中出现较大的局部流动损失，导致其气动效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有叶片气动效率低的缺陷，提出一种轴流风机叶片，基于叶片的重心积叠线在叶轮轴向和圆周方向进行改变得到，有效提高其气动效率。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种轴流风机叶片，以轴流风机的转轴所在直线为一个坐标轴z，与其垂直的平面就构成一个圆面，以圆面的圆周方向构成一个坐标轴v，以这个圆面的半径方向构成另外一个坐标轴u，建立三维圆柱坐标系；以叶轮转轴为中心轴、以平行于中心轴的直线为母线，分别以转轴半径、50％叶片高度+转轴半径、100％叶片高度+转轴半径为半径进行旋转，获得三个圆柱曲面P、Q、R，其特征在于，叶片的重心积叠线ABC采用二阶贝塞尔曲线，其中A为叶根所在翼型的重心，B为50％叶高所在翼型的重心，C为叶尖所在翼型的重心，且A、B、C三点分别对应的位于圆柱曲面P、Q、R上，即A点位于以转轴半径所形成的圆柱曲面P上，B点位于以50％叶片高度+转轴半径所形成的圆柱曲面Q上，点C位于以100％叶片高度+转轴半径所形成的圆柱曲面R上；

沿叶轮圆周方向，定义重心积叠线ABC上过A点的切线与其半径方向的夹角为β1，定义重心积叠线ABC上过C点的切线与其半径方向的夹角为β2，并定义顺时针方向为正，其中，β1取值范围为(-42°，-23°)，β2的取值范围为(27°，46°)；

沿叶轮转轴方向，定义重心积叠线ABC上过A点的切线与其半径方向的夹角为β3，定义重心积叠线ABC上过C点的切线与其半径方向的夹角为β4，并定义顺时针方向为正，其中，β3取值范围为(-7°，10°)，β4的取值范围为(-40°，-18°)。

进一步的，所述β1的取值范围为-40°～-37°，所述β2的取值范围为40°～43°，β3的取值范围为1°～5°，β4的取值范围为-22°～-19°。

进一步的，所述β1-β4的取值依次为-37.83°，42.03°，3.65°和-20.55°。

进一步的，所述β1的取值范围为-28°～-25°，所述β2的取值范围为35°～38°，β3的取值范围为3°～8°，β4的取值范围为-31°～-26°。

进一步的，所述β1-β4的取值依次为-26.93°，36.96°，3.27°和-30.44°。

进一步的，所述β1的取值范围为-35°～-32°，所述β2的取值范围为34°～37°，β3的取值范围为2°～7°，β4的取值范围为-30°～-25°。

进一步的，所述β1-β4的取值依次为-32.13°，35.70°，2.13°和-26.89°。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：