[发明专利]高效低噪无蜗壳后向离心风机三元流叶轮

说明书

本发明涉及叶轮领域，尤其是高效低噪无蜗壳后向离心风机三元流叶轮。该叶轮包括锥前盘、无叶扩压延伸段、进风口、后盘、风机叶片、叶片流道、排气口，所述锥前盘和后盘之间固定有数个围绕旋转轴Z分布的风机叶片，相邻的风机叶片之间设有叶片流道，锥前盘设有进风口，从进风口的区域出发沿径向或者斜向向外引导的叶片流道形成排气口，锥前盘和后盘的边沿处均设有无叶扩压延伸段，无叶扩压延伸段为直线延伸及折边延，折边延伸的弯折角度在10°‑20°之间，风机叶片的前缘及尾缘均为斜切缘。该发明减小分离涡和抑制二次流，降低附面层损失，大幅度提高气动效率，降低气动噪声，提高了叶轮工作的稳定性。

技术领域

本发明涉及叶轮领域，尤其是高效低噪无蜗壳后向离心风机三元流叶轮。

背景技术

随着国家节能减排大力发展、能效标准的大力普及，要求风机厂家对产品的性能、效率、噪声、品质越来越高。尤其对中央空调室内机配套离心风机，洁净室FFU配套离心风机，精密空调配套离心风机，对现有无蜗壳后向离心风机存在缺陷：金属叶轮前盘为单段圆弧或多段圆弧平滑过渡，塑料叶轮为圆弧或者花瓣型扩压平滑过渡，圆弧前盘或花瓣型前盘从CFD仿真或者气流示踪试验，从额定工况或者其他工况上看，前盘处始终存在气流分离及涡流，气流流经此类前盘处无法避免气流分离损失；目前市场上主流设计均采用叶片与前后盘相同直径设计，此类设计无法有效的利用叶轮的周向速度，由于无蜗壳后向离心风机出口直接面向大空间，使风机的出口损失加大；叶片中心积叠线未优化，主流设计金属叶轮或者塑料叶片积叠线没有按空间扭曲从轴向转向径向，由于无蜗壳后向离心风机从气流入口处到出口沿迹线是按轴向转向径向或者斜向，传统主流设计虽然有三维扭曲设计，但是没有发挥出最好的气动和声学指标；金属叶轮传统设计前后缘均未圆角，气流进口损失大，由于气流进入前缘后受前缘直角影响，导致气流经过整个叶片流道时，在叶片后缘附面层增加，造成叶片后缘二次流及涡流损失加大。

发明内容

为了克服现有的叶轮的工作效率低的不足，本发明提供了高效低噪无蜗壳后向离心风机三元流叶轮。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效低噪无蜗壳后向离心风机三元流叶轮，包括锥前盘、无叶扩压延伸段、进风口、后盘、风机叶片、叶片流道、排气口，所述锥前盘和后盘之间固定有数个围绕旋转轴Z分布的风机叶片，相邻的风机叶片之间设有叶片流道，锥前盘设有进风口，从进风口的区域出发沿径向或者斜向向外引导的叶片流道形成排气口，锥前盘和后盘的边沿处均设有无叶扩压延伸段，无叶扩压延伸段为直线延伸及折边延，折边延的弯折角度在10°-20°之间，风机叶片的前缘及尾缘均为斜切缘。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述锥前盘与进风口之间设有圆弧过渡段，锥前盘与无叶扩压延伸段之间角度γ1为21°-27°，无叶扩压延伸段与锥前盘直径比为1.11：1-1.21：1，无叶扩压延伸段与锥前盘连接处设有圆弧过渡段，进风口与无叶扩压延伸段的直径比0.57：1-0.67：1，进风口与锥前盘之间设有两段直线过渡段与两段圆弧过渡段，直线过渡段与圆弧过渡段交错分布，靠近进风口处的直线过渡段在横断子午面上与旋转轴Z的夹角为13°-15°，靠近锥前盘处的直线过渡段在横断子午面上与旋转轴Z的夹角为11°~13°。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述后盘上设有加强凸包、平直段、扩压延伸段。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述风机叶片轮毂处进口安装角β1Ah角度为9°-13°，风机叶片轮毂处出口安装角β2Ah角度为26°-30°，锥前盘处进口安装角β1As角度为13°-17°，锥前盘处出口安装角β2As角度为27°-31°，风机叶片前缘轮毂处直径R1h与后盘R2直径的比值为0.576：1-0.596：1，风机叶片后缘轮毂处直径R2h与锥前盘外直径R2的比值为0.892：1-0.912：1，锥前盘靠近风机叶片的前缘直径R1s与后盘直径R2的比值为0.644：1-0.664：1，风机叶片后缘靠近锥前盘处直径R2s与锥前盘直径R2的比值为0.937：1-0.957：1，风机叶片在旋转轴Z方向以旋转轴Z旋转对称分布。