[发明专利]一种仿生叶片离心通风机叶轮

说明书

本发明公开了一种仿生叶片离心通风机叶轮，包括前盘、后盘以及均匀夹设在所述前盘和后盘之间的多个叶片，所述叶片内缘为仿座头鲸尾鳍外侧边缘的光滑弧线，所述弧线从前盘侧到后盘侧依次包括舌状部“ABCD”、斜切段“DE”和上凸的圆弧段“EF”，其中A点为叶片内缘前端点，F点为叶片内缘后端点。本发明通过优化后向离心通风机叶片内缘弧线形状，减小叶片入口气流冲击损失，以提高通风机性能和效率，即提高通风机出力并节能降耗和降低噪声。

技术领域

本发明属于通风机技术领域，尤其涉及一种仿生叶片离心通风机叶轮。

背景技术

由于设备的特殊性，机房和基站的空调需要连续不间断运行，因此，空调用通风机的性能显得尤其重要，其空气动力性能和效率直接关系到电能的消耗，此类空调通风机一般采用后向无蜗壳离心通风机，离心通风机叶轮主要由后盘、叶片及前盘构成，叶片是离心通风机叶轮的关键零件。

在叶轮子午面内，为了适应主气流从轴向进入叶轮之后的90度的大转弯、且气流在进入叶片通道之前，沿轴线方向的速度不同，叶片内缘通常设置为带直线斜切状或圆弧斜切状。

后向离心通风机叶片内缘为弧线，相对于平直内缘的叶片，已经考虑到了叶片进口端沿轴向不同位置的流场差异。其轴向不同位置的叶片进口直径和进口安装角从后盘侧至前盘侧大体上呈现逐步增大的趋势，但实际上叶片入口气流的速度和方向并非从后盘侧至前盘侧为均匀变化，因而，可进一步优化叶片进口边缘弧线的形状，以使得气流进入叶片通道的冲击角度合理，进而减小冲击损失和紊乱程度，使后续叶片通道内的主气流更加稳定。

发明内容

本发明通过优化后向离心通风机叶片内缘弧线形状，减小叶片入口气流冲击损失，以提高通风机性能和效率，即提高通风机出力并节能降耗和降低噪声。

本发明的技术方案如下：

一种仿生叶片离心通风机叶轮，包括前盘、后盘以及均匀夹设在所述前盘和后盘之间的多个叶片，相邻叶片以及前盘、后盘围成的空间为气流的流道，气流从所述前盘轴向进入叶轮，通过流道后，从叶轮外周流出；

所述叶片的边缘包括内缘、外缘、前缘和后缘，所述前缘固定连接在所述前盘的内侧，所述后缘固定连接在所述后盘的内侧，所述内缘形成流道的进口，所述外缘形成流道的出口；

所述内缘为仿座头鲸尾鳍外侧边缘的光滑弧线，所述弧线从前盘侧到后盘侧依次包括舌状部“ABCD”、斜切段“DE”和上凸的圆弧段“EF”，其中A点为叶片内缘的前端点，F点为叶片内缘的后端点。

进一步的，直线“AF”在叶轮轴向的投影即为叶片进口宽度b₁，“EF”在叶轮轴向的投影为b_E，b_E =k×b₁，其中k =0.50～0.65。

进一步的，直线“AF”与叶轮轴线方向的夹角为α，直线“ED”与叶轮轴线方向的夹角为β，圆弧段“EF”的半径R= b_E /[2×sin(α+β) ×cosα] ，其中β=4°～8°。

进一步的，圆弧段“EF”与直线“DE”相切于E点。

进一步的，舌状部“ABCD”包括竖直段“AB”、斜线段“BC”和圆弧段“CD”。

进一步的，竖直段“AB”的长度为3～6mm。

进一步的，所述斜线段“BC”与直线“AB”的夹角为10°～40°。

进一步的，所述圆弧段“CD”的半径为1.5～5mm。

一种离心通风机的仿生叶片设计方法，包括以下步骤：

第一步，所述叶片工作面与后盘内侧连接的直径最小点为F点，所述叶片工

作面与前盘内侧连接的直径最小点为A点，其连线为直线“AF”；