[发明专利]一种周向弯式轴流风扇及其设计方法

说明书

本发明属于风扇领域，并具体公开了一种周向弯式轴流风扇及其设计方法。该方法具体为：每个轴流叶片的前缘进口角β₁为18.0°～26.0°，尾缘出口角β₂为18.0°～30.0°，叶型相对弯度f为0.06～0.10；当(r‑R_H)/(R_T‑R_H)＝0％时，叶型安装角β为37.0°～42.0°，叶弦l为70.0mm～80.0mm；当(r‑R_H)/(R_T‑R_H)＝100％时，叶型安装角β为21.0°～26.0°，叶弦l为315.0mm～335.0mm；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。本发明能够适应空调室外机的流动情况，减少流动损失，增强抗压性能、提高效率的同时降低噪声。

技术领域

本发明属于风扇领域，更具体地，涉及一种周向弯式轴流风扇及其设计方法。

背景技术

随着人类生活水平的提高，空调设备已经广泛地应用在住宅、商场、办公等区域，而且需求还在不断增加。如何生产能效高、运行噪声低的空调一直都是各空调生产商需要解决的问题。

运用于空调外室外机中的半开式轴流风扇，与常见的闭式风机不同之处在于其导流圈只覆盖靠近尾缘的局部区域，造成该区域存在极为复杂的涡流场。同时由于电机支架和换热器的影响，其进气包含正面和侧面两部分，使得进气条件变得更为复杂和不均匀，进而造成流动效率较低。

有实验表明，采用叶根后弯、叶顶前弯形式的轴流风扇可以提高其抗压性能，从而提高效率，特别适用于结构复杂、风道阻力较大的空调室外机。现有的轴流风扇设计方法采用投影方式，其设计空间较小且效率较低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种周向弯式轴流风扇及其设计方法，其中该设计方法通过确定轴流叶片的截面型线和轴流叶片的形状，能够更好地适应流动情况，减少流动损失，增强轴流风扇的抗压性能，有效提高轴流风扇的效率并降低噪声。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种周向弯式轴流风扇的设计方法，该方法具体为：

S1所述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，将中心圆柱体的轴线记为Z轴，将轴流叶片的叶顶曲面和叶根曲面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；