[发明专利]带节流翼结构的离心风机叶轮

说明书

本发明公开了一种带节流翼结构的离心风机叶轮，该离心风机叶轮包括一个具有进气口的前盘、一个具有连接电动机等主轴系统连接孔的后盘、多个安装在所述进气口周围并围绕旋转轴Z四周分布的叶片，以及多个安装在出气口周围并围绕旋转轴Z四周分布的节流翼，且所述节流翼与前盘连接，所述节流翼的弦长为叶片的30％‑70％，所述节流翼的高度为叶片的5％‑35％。本发明通过在叶片周向设置节流翼，可以有效阻断二次流的形成，降低二次流损失，减少涡流动，同时，叶片与节流翼之间的主流气体可以吹动聚集在叶片尾缘顶部与前盘之间区域的低速流，有效减少回流。

技术领域

本发明属于离心风机叶轮技术领域，具体涉及一种带节流翼结构的离心风机叶轮。

背景技术

传统的离心风机叶轮没有节流翼，当叶轮旋转时，气流不仅在旋转轴方向上而且在周向上特别是前盖附近具有变化强烈的速度及压力分布，具有局部的高速区或低压区。这些引起气流在叶片吸力面发生偏转，产生强烈二次流，造成二次流损失，导致静压等空气动力学的损耗，降低离心风机叶轮的效率，增加风机噪声。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种带节流翼结构的离心风机叶轮，该风机在良好的机械稳定状态下能够更好地实现对气流的影响，有效地减少二次流，在降低压力损失、降低噪声以及提高风机工作效率等方面得到优化。

本发明采用如下技术方案来实现的：

带节流翼结构的离心风机叶轮，该离心风机叶轮包括一个具有进气口的前盘、一个具有连接电动机等主轴系统连接孔的后盘、多个安装在所述进气口周围并围绕旋转轴Z四周分布的叶片，以及多个安装在出气口周围并围绕旋转轴Z四周分布的节流翼，且所述节流翼与前盘连接，所述节流翼的弦长为叶片的30％-70％，所述节流翼的高度为叶片的5％-35％。

本发明进一步的改进在于，节流翼位于相邻两个所述叶片之间，安装角β∈(0°-90°)。

本发明进一步的改进在于，叶片与节流翼绕轴旋转夹角α0°。

本发明进一步的改进在于，节流翼至少在局部上是与相应成型的前盘直接连接，且在周向靠近出气口处能够任意分布。

本发明进一步的改进在于，所述节流翼的几何结构在三维上能够任意地旋转扭曲，型线能够根据流场情况进行设计。

本发明进一步的改进在于，在周向上的每个叶片与每个节流翼之间形成流道。

本发明进一步的改进在于，所述流道从所述进气口的区域出发经过叶片和节流翼径向向外导通，并在离心风机叶轮的外部区域形成出气口。

本发明进一步的改进在于，每个节流翼具有一个轴向端面和两个径向端面，两个径向端面与叶片前后缘形状形同，并且在两个径向端面上分别具有指向圆周方向的压力面和吸力面。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

相较于传统离心风机叶轮，本发明提供的带节流翼结构的离心风机叶轮，可以在风机前盘、后盘及叶片之间的气流通道中，对旋转轴方向上和周向上速度分布与压力分布的均匀性产生有利影响。

同时，所述节流翼结构可以有效阻断二次流的形成，降低二次流损失，减少涡流动，使得周向上的气流均匀分布，尤其是在靠近前盘附近的流场中，从而有条件地降低局部出现的最大气流速度，这对风机的空气动力学以及声学特性有积极影响，特别是在静压、静压效率以及噪声方面的改善较为明显。

另外，本发明有针对性地控制气流流动的多个自由度以及气流导向，来使叶片间流道的气流保持稳定，减少气体与叶片壁面的分离趋势，改善风机流场情况，从而提高风机静压升、静压效率，降低噪声。

除此之外，风机流场气流流动情况变好，在一定程度上改善了机械稳定性，延长了设备的使用寿命，节省了材料，提高了设备运行的安全性和经济性，推进了绿色高效设备的发展。