CN104389816B - 离心叶轮及离心风机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种离心叶轮及离心风机。根据本发明的离心叶轮，包括轮毂和多个叶片，每个叶片具有垂直于离心叶轮的轴向的多个横向截面，多个横向截面的型线包括多种翼形型线。根据本发明的离心叶轮及离心风机，通过使叶片垂直于离心叶轮的轴向的多个横向截面包括多种翼形型线，使得叶片具有更好的气动性能，降低气流对叶片的冲击，有效地降低离心叶轮工作时的噪音。

Description

离心叶轮及离心风机
技术领域
本发明涉及风机领域，具体而言，涉及一种离心叶轮及离心风机。
背景技术
离心叶轮作为换热通风***中重要的一种风扇，广泛应用于工业生产的各行业。在空调通风领域，离心叶轮多作为柜式空调器室内机的换热风机。
现有技术中，离心叶轮的设计经验一般都是基于工业通风领域的，在工业通风领域，离心叶轮的设计指标主要关心通风效率；而在空调领域，随着人们对舒适生活的追求，对空调噪声的性能指标要求越来越严格，对离心叶轮设计噪音指标提出更高的要求。离心叶轮的叶片型线对叶轮噪音影响很大，传统离心叶轮叶片型线，为了工业制造方便，通常采用简单圆弧型或直板型，并未根据气流在叶片流道内的最佳走向来设计叶片型线。
发明内容
本发明旨在提供一种降低噪声的离心叶轮及离心风机。
本发明提供了一种离心叶轮，包括轮毂和多个叶片，每个叶片具有垂直于离心叶轮的轴向的多个横向截面，多个横向截面的型线包括多种翼形型线。
进一步地，多种翼形型线包括NACA0009和NACA0016。
进一步地，多个横向截面的之间光滑过渡。
进一步地，多个叶片采用多孔性的纤维金属材料。
进一步地，每个叶片具有平行于离心叶轮的轴向的纵向截面，纵向截面呈“S”形。
进一步地，由离心叶轮的轴心侧向外，叶片的“S”形的纵向截面的幅度逐渐增大。
进一步地，每个横向截面具有叶片中线，叶片中线为直线或者弧线。
本发明还提供了一种离心风机，包括电机和离心叶轮，离心叶轮为前述的离心叶轮。
根据本发明的离心叶轮及离心风机，通过使叶片垂直于离心叶轮的轴向的多个横向截面包括多种翼形型线，使得叶片具有更好的气动性能，降低气流对叶片的冲击，有效地降低离心叶轮工作时的噪音。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的离心叶轮的工作原理示意图；
图2是根据本发明的叶片的气流流动示意图；
图3是根据本发明的离心叶轮的气流绕叶片的流动示意图；
图4是根据本发明的离心叶轮的立体结构示意图；
图5是根据本发明的离心叶轮的多个横向截面中的两个在轴向方向上的投影示意图；
图6是根据本发明的离心叶轮的多个叶片的立体结构示意图；
图7是图6中一个叶片的立体结构示意图。
附图标记说明：
10、轮毂；20、叶片；21、横向截面；22、纵向截面；23、叶片中线。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至7所示，根据本发明的离心叶轮，包括轮毂10和多个叶片20，每个叶片20具有垂直于离心叶轮的轴向的多个横向截面21，多个横向截面21的型线包括多种翼形型线，本发明通过使叶片垂直于离心叶轮的轴向的多个横向截面21包括多种翼形型线，即每个叶片20采用多种翼形型线，使得叶片具有更好的气动性能，降低气流对叶片的冲击，有效地降低离心叶轮工作时的噪音。
具体地，结合图1所示的离心叶轮工作原理和图3气流流动示意图，气流由轴向进入，再转向90°，由叶轮径向排出。气流绕叶片流动过程中，气流相对叶片表面具有一定的冲角，造成冲击损失，并且冲击叶片产生一定的噪音。当叶片20的型线为翼形型线，气流由径向进入叶片流道(相邻两个叶片之间的通道)，气流在流道内的相对运动可看为气流绕叶片绕流流动，在叶片20的每一个轴向位置，都可以等效于气流绕飞机机翼的一个流动状态。飞机作为空中交通工具，其运行非常高的可靠性，要求其机翼型线设计必须具备非常好的气动性能，故将飞机的翼形型线设计运用到离心叶轮叶片型线设计上，借用翼形型线良好气动性能，使得离心叶轮具有好的气动性能。
进一步地，结合图2和图3所示，由于在气流在同一流道内，不同轴向位置气流流动不一致，从而可以根据各个轴向位置(即横向截面21)的气流，选择对应的翼形型线，能够进一步地改善叶轮流道中气流流动现象，获得较高的叶轮气动性能。优选地，多种翼形型线之间的部分通过三维拟合，光滑过渡，从而形成完整的叶片20，能够更进一步地改善叶轮流道内的流动分离、叶片表面边界层分离等现象，进而改善叶轮的气动噪声。
如图5所示的两个横向截面的型线投影，其中一个横向截面采用NACA0009、另一个横向截面采用NACA0016，根据流道内气流流动特性来选择相应的翼形型线，尽量使得气流绕叶片流动时，尽量使气流在叶片流道内相对速度对叶片表面的冲角为0，减少气流对叶片的冲击损失，且降低气流冲击叶片产生的噪声，气流绕叶片吸力面侧尽量少出现边界层分离现象。
优选地，如图6和图7所示，每个叶片20具有平行于离心叶轮的轴向的纵向截面22，纵向截面22呈“S”形，能够降低湍流噪声。更优选地，由离心叶轮的轴心侧向外，叶片20的“S”形的纵向截面22的幅度逐渐增大，即叶片20的纵向截面22从轴心侧逐渐由近似平板过渡到“S”形，采用上述设计，一方面方便轴向流入的气流径向流入到相邻两个叶片之间的流道内；另一方面，能够更进一步地减小湍流噪声。
更优选地，为了更进一步地降低噪声，多个叶片20采用具有吸声降噪作用的多孔性的纤维金属材料。
结合图2所示，每个横向截面21具有叶片中线23(图2中直线AB)，叶片中线23为直线或者弧线。即在叶片中线23上叠加相应的翼型厚度，从而形成翼型型线，从而使得叶片具有普通叶片的送风能力，又具有翼型叶片的气动性能，降低噪声。
本发明还提供了一种离心风机，包括电机和离心叶轮，离心叶轮为前述的离心叶轮，从而能够有效地降低气流对叶片的冲击，降低离心风机噪音，提升风机效率。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明的离心叶轮及离心风机，通过使叶片垂直于离心叶轮的轴向的多个横向截面包括多种翼形型线，使得叶片具有更好的气动性能，降低气流对叶片的冲击，有效地降低离心叶轮工作时的噪音。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种离心叶轮，包括轮毂(10)和多个叶片(20)，其特征在于，每个所述叶片(20)具有垂直于所述离心叶轮的轴向的多个横向截面(21)，所述多个横向截面(21)的型线包括多种翼形型线，每个所述叶片(20)采用多种翼形型线；
每个所述叶片(20)具有平行于所述离心叶轮的轴向的纵向截面(22)，所述纵向截面(22)呈“S”形,由所述离心叶轮的轴心侧向外，所述叶片(20)的“S”形的所述纵向截面(22)的幅度逐渐增大；
所述多种翼形型线包括NACA0009和NACA0016；
所述多个横向截面(21)的之间光滑过渡；
每个所述横向截面(21)具有叶片中线(23)，所述叶片中线(23)为直线或者弧线。
2.根据权利要求1所述的离心叶轮，其特征在于，
所述多个叶片(20)采用多孔性的纤维金属材料。
3.一种离心风机，包括电机和离心叶轮，其特征在于，所述离心叶轮为权利要求1或2所述的离心叶轮。
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