[发明专利]一种轴流掠形叶片

摘要

本发明公开了一种轴流掠形叶片，该轴流掠形叶片的表面包括吸力曲面、压力曲面、上曲面和下曲面，其中，上曲面和下曲面被两个圆柱体的侧面所覆盖，记上曲面和下曲面对应的圆柱体的半径分别为R2、R1，且R2>R1；以半径r从R1变为R2的一系列同轴圆柱体的侧面与该轴流叶型相交形成一系列相交面，再将一系列相交面沿平面展开得到一系列铺展截面，从中得出该叶片的空间积叠线；随着高度比比值的变化，空间积叠线在YOZ平面上的投影线为三次样条曲线。本发明通过对关键的形状参数进行改进，能够有效解决轴流风机效率低、噪声大的问题。

主权项

1.一种轴流掠形叶片，其特征在于，该轴流掠形叶片用于传输气流，该轴流掠形叶片的表面包括吸力曲面、压力曲面、上曲面和下曲面，其中，所述上曲面和所述下曲面分别被两个圆柱体的侧面所覆盖，这两个圆柱体的中心对称轴线相互重合，记所述上曲面对应的所述圆柱体的半径为R2，所述下曲面对应的所述圆柱体的半径为R1，则R2>R1；建立空间直角坐标系，则这两个圆柱体的中心对称轴线为该空间直角坐标系的Z轴；所述吸力曲面和所述压力曲面均与所述下曲面相交，其中，所述吸力曲面与所述下曲面相交形成的曲线相对于该轴流掠形叶片为外凸曲线，所述压力曲面与所述下曲面相交形成的曲线相对于该轴流掠形叶片为内凹曲线；所述Z轴的正方向由所述吸力曲面指向所述压力曲面；所述吸力曲面还与所述压力曲面相交，在所述吸力曲面与所述压力曲面相交形成的两条曲线中，记先与所述气流接触的相交曲线为前缘线，另外一条相交曲线则为后缘线；将所述下曲面沿平面展开得到下曲面铺展截面；记该下曲面铺展截面上，因所述下曲面与所述吸力曲面相交形成的对应曲线为下曲面第一曲线，因所述下曲面与所述压力曲面相交形成的对应曲线为下曲面第二曲线，因所述下曲面与所述前缘线相交形成的对应点为下曲面前缘点，因所述下曲面与所述后缘线相交形成的对应点为下曲面后缘点；则根据所述下曲面第一曲线与所述下曲面第二曲线得到下曲面中弧线，所述下曲面前缘点与所述下曲面后缘点为该下曲面中弧线的两个端点；记位于该下曲面中弧线上、且与所述下曲面前缘点之间的所述下曲面中弧线长度占整个所述下曲面中弧线长度为一定比例的点为下曲面积叠点，并且，记位于所述下曲面上、且与该下曲面积叠点对应的点为下曲面空间积叠点；记经过该下曲面空间积叠点、且与所述Z轴垂直的平面为所述空间直角坐标系的XOY平面，该XOY平面与所述Z轴的交点为所述空间直角坐标系的原点O；所述原点O与该下曲面空间积叠点所在的直线为所述空间直角坐标系的Y轴，该Y轴的正方向由所述原点O指向该下曲面空间积叠点；以半径从R1变为R2的一系列同轴圆柱体的侧面与该轴流掠形叶片相交形成一系列相交面，再将所述一系列相交面均沿平面展开得到一系列铺展截面，所述一系列同轴圆柱体的中心对称轴线均为Z轴；对于任意一个所述铺展截面，记与该铺展截面对应的同轴圆柱体的半径为r，R1≤r≤R2，并且，记该铺展截面上，因所述同轴圆柱体与所述吸力曲面相交形成的对应曲线为第一曲线，因所述同轴圆柱体与所述压力曲面相交形成的对应曲线为第二曲线，因所述同轴圆柱体与所述前缘线相交形成的对应点为前缘点，因所述同轴圆柱体与所述后缘线相交形成的对应点为后缘点，此外，根据所述第一曲线与所述第二曲线得到中弧线，所述前缘点与所述后缘点为该中弧线的两个端点，并且，记位于该中弧线上、且与所述前缘点之间的所述中弧线长度占整个所述中弧线长度为所述一定比例的点为积叠点，并且，记位于所述相交面上、且与该积叠点对应的点为空间积叠点；随着((r‑R1)/(R2‑R1))比值的变化，根据一系列所述空间积叠点即得到空间积叠线；将该空间积叠线向所述空间直角坐标系的YOZ平面上进行投影即得到该空间积叠线在子午面上的投影线；对于位于该投影线上的任意一个投影点，该投影点对应一个所述空间积叠点、以及一个所述相交面，记该投影点位置处的所述投影线的切线正方向与所述空间直角坐标系的Z轴正方向两者的夹角为投影掠角，所述切线正方向与所述空间直角坐标系的Y轴正方向两者的夹角不超过90°；则所述投影线为三次样条曲线。