[发明专利]一种带仿生叶片尾缘的轴流通风机及其工作方法

说明书

本发明公开了一种带仿生叶片尾缘的轴流通风机，包括机壳、及位于机壳内的电机和叶轮，叶轮安装于电机输出轴处，其中叶轮进风方向为前端、叶轮出风方向为后端，所述机壳处还安装有双级复合型共振器，该双级复合型共振器包括：环绕机壳周侧设置的一级共振器和环绕一级共振器周侧设置的二级共振器。本发明通过双级复合型共振器对机壳进行结构的优化，实现噪音的消声，从而扩大低噪声轴流通风机的合理运行范围，使轴流通风机具备高效率、低噪声的特性。本发明还公开了一种带仿生叶片尾缘的轴流通风机的工作方法。

技术领域

本发明涉及一种轴流通风机，尤其是一种带仿生叶片尾缘的轴流通风机。

本发明涉及一种带仿生叶片尾缘的轴流通风机的工作方法。

背景技术

当今，噪声污染问题日益为人们所关注。随着人们生活质量的提高和国家对噪声标准的强制实施，对轴流风机的高性能、低噪声也提出了更加苛刻的要求，但是风机的噪声问题一直是世界上还未能彻底解决的问题，而且当前取得的进展也非常有限。研究表明，轴流风机内气流流动不均匀与风机的气动性能密切相关，特别是噪声。因此深入研究轴流风机内部的流动状况和气动噪声，对于改善风机的气动性能，降低风机的噪声有着积极深远的意义。

轴流风机的噪声包括机械噪声、电磁噪声和气动噪声，其中机械噪声和电磁噪声在常规运行状态下较小，而气动噪声是最主要部分且最难治理。轴流风机噪声一般具有以下特性：风机噪声具有偶极子性质，并由宽带噪声和离散噪声组成，离散频率噪声出现叶片通过频率的基频及其谐波；宽带噪声主要由尾缘处涡脱落而作用于叶片的升力脉动所引起的，但叶片前任何大尺度紊流都会产生附加升力脉动，从而使宽带噪声辐射明显增加。对多叶片列风机离散噪声主要是动叶与静叶之间气动干涉产生升力脉动所引起，其强度在很大程度上依赖于动静叶之间的距离。

在风机运转过程中，轴流风机的转子与机壳之间存在叶顶间隙，由于叶片表面压力分布不均匀，旋转的叶片压力面和吸力面在叶顶间隙区域产生间隙涡流，从而产生涡流噪声。叶片吸力面的压力较低，紧贴吸力面的附面层厚度大。现有的叶片存在叶片尾缘厚度大的问题，导致尾缘处的气流不平顺，紊流度较大，且尾迹宽度中尾缘厚度占有约80％的比重，容易产生尾迹涡，导致辐射噪声大。

其中离散噪声的叶片通过频率及其谐波噪声由风机转速决定，随着风机转速增大而增大。轴流风机在变转速等多工况下运行时，风机离散频率随转速变化，在一个频带内发生变化，风机产生的噪声在非设计工况下的消声带宽较窄、吸声系数低。因此现有的轴流风机机壳控制噪声的频率不具有可调性或者可调性差，有效吸声宽带受到限制，且噪声频率调节不便，对结构尺寸要求较高，不利于大范围的推广。

因此对于轴流风机，提出一种在结构上满足且适用于变转速等工况运转下的一种带仿生叶片尾缘的轴流通风机显得尤为重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可以有效降低工作噪音的轴流通风机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带仿生叶片尾缘的轴流通风机，包括机壳、及位于机壳内的电机和叶轮，叶轮安装于电机输出轴处，其中叶轮进风方向为前端、叶轮出风方向为后端，所述机壳处还安装有双级复合型共振器，该双级复合型共振器包括：

环绕机壳周侧设置的一级共振器，该一级共振器包括紧贴机壳表面、且沿机壳周向设置的一级环形内板，该一级环形内板外套设有一级环形外板，一级环形内板和一级环形外板的前端通过一级前板相连接、后端通过一级后板相连接，一级环形内板和一级环形外板间设有间隔、且形成封闭的一级共振腔，一级环形内板上开设有依次贯穿一级环形内板和机壳、且延伸至机壳内的一级吸声孔，所述一级共振腔通过一级吸声孔与机壳内部相连通；