[发明专利]一种周向弯式轴流风扇及其设计方法

权利要求书

1.一种周向弯式轴流风扇的设计方法，其特征在于，该方法具体为：

S1周向弯式轴流风扇包括多个形状相同，沿中心圆柱体均匀分布的轴流叶片，将所述中心圆柱体的轴线记为Z轴，将轴流叶片的叶顶曲面(1)和叶根曲面(2)所对应的圆柱体半径分别记为R_T和R_H，R_H指向R_T的方向记为Y轴，O为原点，并将与YOZ平面垂直的轴记为X轴，以此建立该轴流叶片的空间直角坐标系；

S2将所述轴流叶片与圆柱体的截面作为叶型，该叶型的中弧线由P₀、P₁、P₂和P₃组成，其中P₀为前缘点，P₃为尾缘点，将直线P₀P₃记为叶弦l，所述中弧线在P₀点处的切线P₀P₁与叶弦l的夹角记为前缘进口角β₁，所述中弧线在P₃点处的切线P₂P₃与叶弦l的夹角记为尾缘出口角β₂，X轴负方向与叶弦l的夹角记为叶型安装角β，所述中弧线与所述叶弦l的最大间距记为弯度F，所述弯度F与叶弦l的比值记为叶型相对弯度f；所述前缘进口角β₁的取值为18.0°～26.0°，所述尾缘出口角β₂的取值为18.0°～30.0°，所述叶型相对弯度f的取值为0.06～0.10；

S3沿叶高方向选取预设数量的等距截面，每个截面到原点O的距离记为r，当(r-R_H)/(R_T-R_H)＝0％时，对应截面的所述叶型安装角β的取值为37.0°～42.0°；当(r-R_H)/(R_T-R_H)＝100％时，对应截面的所述叶型安装角β的取值为21.0°～26.0°，其他截面的叶型安装角β根据线性关系计算得到；

S4当(r-R_H)/(R_T-R_H)＝0％时，对应截面的所述叶弦l的取值为70.0mm～80.0mm；当(r-R_H)/(R_T-R_H)＝100％时，对应截面的所述叶弦l的取值为315.0mm～335.0mm，其他截面的叶弦l根据指数函数关系计算得到；

S5利用上述参数确定轴流叶片的截面型线，然后确定轴流叶片的形状，以此完成所述周向弯式轴流风扇的设计。

2.如权利要求1所述的周向弯式轴流风扇的设计方法，其特征在于，步骤S2的中弧线由P₀、P₁、P₂和P₃控制的三次B样条曲线生成。

3.如权利要求1所述的周向弯式轴流风扇的设计方法，其特征在于，步骤S3中，其他截面的叶型安装角β根据下式计算得到：

式中，β_H为(r-R_H)/(R_T-R_H)＝0％的叶型安装角，β_T为(r-R_H)/(R_T-R_H)＝100％的叶型安装角。

4.如权利要求1所述的周向弯式轴流风扇的设计方法，其特征在于，步骤S4中，其他截面的叶弦l根据下式计算得到；

式中，l_H为(r-R_H)/(R_T-R_H)＝0％的叶弦，l_T为(r-R_H)/(R_T-R_H)＝100％的叶弦。