[发明专利]一种具有凹部结构的轴流风叶

说明书

本发明提供一种具有凹部结构的轴流风叶，包括轮毂(1)和多个叶片(2)。在叶片(2)上设置从压力面(P)向吸力面(S)凹陷的凹部(2.1)，通过约束凹部(2.1)的区域、截面最低点位置、凹陷程度，使轴流风叶可以在不改变转速和整体尺寸的前提下，具备更强的做功能力，从而降低风机运行噪音、改善声品质。

技术领域

本发明涉及通风机技术领域，具体涉及一种低压送风的轴流风叶。

背景技术

轴流风叶的噪音水平作为衡量通风机舒适性程度的重要指标，越来越受到企业的关注，研发出低噪音的轴流风叶成为技术开发人员所面临的难题。轴流风叶运行时的噪音源主要为：风叶高速旋转时的旋转噪音和涡流噪音。为了降低这两种噪音，往往需要采用具有优良空气动力性能的叶片来降低转速和改善空气流动。

研究表明，通风机在正常运行条件下的噪音视为偶极子声源，偶极子声源与风扇运行时转速的5.5次方到6次方成正比，降低轴流风叶运行转速可达到降低轴流风叶噪音的效果。然而轴流风叶作为通风机，运行时的送风量是通风机的首要技术指标，如图7所示，采用不具有凹部结构的普通轴流风叶，简单的降低风扇转速虽然能使得运行噪音降低，但送风量也同时下降，导致通风机的性能下降。

综上所述，有效地降低轴流风叶运行时转速同时保证送风量不变，从而降低风机噪音水平是目前本领域技术开发人员急需解决的问题。

发明内容

本发明解决上述技术问题的方案为：提供一种具有凹部结构的轴流风叶，在叶片上设置从压力面向吸力面凹陷的凹部结构，可以保证在同等送风量的前提下，降低轴流风叶的运行转速。

一种具有凹部结构的轴流风叶，包括轮毂和多个叶片；每个叶片包含尾缘、外缘和前缘；其特征在于：所述叶片上具有凹陷结构的凹部，所述的凹部从压力面向吸力面凹陷；所述的压力面为轴流风叶逆时针旋转时叶片两侧表面中压力高的外表面，所述的吸力面为轴流风叶逆时针旋转时叶片两侧表面中压力低的外表面。

进一步的，所述的一种具有凹部结构的轴流风叶，其特征在于所述压力面在凹部区域内的任意一个过风叶旋转轴的截面上呈现为有且仅有一个波谷的样条曲线。

进一步的，所述的一种具有凹部结构的轴流风叶，其特征在于所述凹部位于平面D和平面E所夹的锐角区域内；所述平面D经过风叶旋转轴和尾缘的顶点A，尾缘与轮毂的交点定义为X，尾缘与外缘的交点定义为Y，过点X和点Y做直线XY，尾缘上到直线XY的最大距离对应的点定义为顶点A；所述平面E经过风叶旋转轴和前缘的根部B点，根部B点为前缘与轮毂的交点。

进一步的，所述的一种具有凹部结构的轴流风叶，其特征在于参考平面R与吸力面相交形成若干从外缘到轮毂方向依次为r₀、r₁、r₂.....r_n-1、r_n的离散交点，离散交点到参考面Q对应的距离依次为h_r0、h_r1、h_r2......h_rn-1、h_rn，h_r0、h_r1、h_r2......h_rn-1、h_rn的数值呈从大到小再到大的规律；所述参考平面R经过风叶旋转轴和外缘上任意点，且参考平面R在凹部区域内；所述参考面Q为垂直于风叶旋转轴且位于吸力面一侧的任意平面。

进一步的，所述的一种具有凹部结构的轴流风叶叶片的离散交点，其特征在于：以风叶旋转轴为轴心，过h_r0、h_r1、h_r2......h_rn-1、h_rn中最小值对应的离散交点所作的圆柱面直径为d0，所述的轴流风叶外圆周直径为d1，d0和d1满足0.42d1≤d0≤0.82d1的关系。