[发明专利]一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片

摘要

一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片属流体机械叶片设计及流动控制技术领域，本发明提出的复合仿生翼型叶片设计所用的翼型为NACA 6405翼型的修改翼型，由多个仿生单元在空间连接而成，该叶片具有周期性内凹前缘、尖齿结构尾缘和脊状结构表面特征，叶片的压力面和吸力面均为多段曲面构成的空间曲面，两条脊线所在截面的中间部位为一个仿生单元，脊线中间部位的宽度和厚度均比该仿生单元两脊线位置小。本发明对层流边界层或湍流边界层的时空演化过程均可有效的控制，对雷诺数有较低的敏感性，可使轴流风机在全工况下均具有良好的气动性能和声学性能。

主权项

1.一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片，其特征在于：叶片前缘、后缘具有尖状结构，表面具有脊状结构，用于加速边界层的转捩，并将脱落涡分割成“块状”，从而有效减小脱落涡的展向关联性，降低气动噪声；复合仿生翼型叶片由多个仿生单元在空间依次连接而成，相邻两个仿生单元分别形成一个前缘尖状结构、一个后缘尖状结构和一根脊状结构；每个仿生单元(A)的关键特征点为尾缘a点、尾缘b点、尾缘c点、前缘d点、前缘e点和前缘f点 ；每个仿生单元(A)的ad曲线为关键特征线S1、be曲线为关键特征线S2、cf曲线为关键特征线S3、def曲线为内凹状特征线S4、abc曲线为内凹状特征线S5；叶片在关键特征线S1处最大厚度为δad、在关键特征线S2处的最大厚度为δbe、在关键特征线S3处的最大厚度为δcf；ad两点的直线长度为Lad，be两点的直线长度为Lbe，cf两点的直线长度为Lcf；每个仿生单元(A)都设有脊线Ⅰ(E)和脊线Ⅱ(F)；叶片前缘(2)由各仿生单元(A)的内凹状特征线S4在空间由叶根Ⅰ(5)到叶顶Ⅰ(6)依次连接而成，叶片尾缘(4)由各仿生单元(A)的内凹状特征线S5在空间由叶根Ⅱ(8)到叶顶Ⅱ(7)依次连接而成；叶片前缘(2)的叶根Ⅰ特征点为j点，叶片前缘(2)的叶顶Ⅰ特征点为i点，叶片尾缘(4)的叶根Ⅱ特征点为g点，叶片尾缘(4)的叶顶Ⅱ特征点为h点；j点与g点的直线长度为Ljg，i点与h点的直线长度为Lih。