CN117634094B - 一种增压型蜗壳及其设计方法 - Google Patents

一种增压型蜗壳及其设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及蜗壳技术领域，尤其涉及一种增压型蜗壳及其设计方法，其方法包括根据风轮的旋转轴及蜗壳的气流进口方向建立三维坐标系x‑y‑z；通过多点控制法分别控制蜗壳型线II、蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV；根据风轮圆心O’和风轮直径D，设置扩压系数Y，依次限定所有蜗壳型线II、蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV的所有控制点；截取数个蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面，并全部投影在坐标系x‑z上，调整所有上顶点满足第一预设条件且所有下顶点满足第二预设条件，再调整数个截面上各控制点之间的线条参数，得到类圆形曲线；将完成排序的所有类圆形曲线依次进行拉伸，形成风轮气流流通通道，并结合蜗舌内型线III完成增压型蜗壳设计。

Description

一种增压型蜗壳及其设计方法
技术领域
本发明涉及离心风机蜗壳技术领域，尤其涉及一种增压型蜗壳及其设计方法。
背景技术
众所周知，离心风机的机壳是由蜗壳、进风口和风机蜗舌等零部件组成。离心风机的蜗壳是通过蜗板焊接或咬合壳体的左右侧板而形成的，其作用是收集和引导从离心风机叶轮输送的介质气体，使气体会聚到风机蜗壳的出风口。而目前离心风机出风口的截面均为类矩形，使得出风效率较低；且出口大部分为水平出风并无弯折，静压能不够高。
已知离心风机蜗壳的型线是阿基米德螺线，该螺旋型线的计算非常重要。它会对离心风机的性能和效率产生很大影响。如果蜗壳型线设计过大，可能会导致风压损失，如果蜗壳型线设计过小，可能会影响离心风机的介质流量。加上蜗壳型线设计一直采用四点或者六点法，方法较为落后且范围较宽，适应性较弱。
离心风机蜗壳的蜗舌同样重要。虽然它只是一个不起眼的弯弧，但它却是离心风机外壳的一个重要组成部分。离心风机蜗舌的设计直接影响离心风机的噪声级和气动效率，是风机设计和制造中非常重要的组成部分。蜗舌的不合理设计将在蜗舌和出风口处形成大量涡流，造成效率下降和巨大噪声，相反，风机的噪声将显著降低。
发明内容
本发明的其一目的在于提出一种增压型蜗壳设计方法，是一种较优范围内的蜗壳型线画法，能够有效减少增压型蜗壳型线的无效出图；同时设计出的增压型蜗壳可以增加气流静压能，出风效率更高。
本发明的另一目的在于提出一种增压型蜗壳，采用上述一种增压型蜗壳设计方法制成。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种增压型蜗壳设计方法，包括以下步骤：
S1、根据风轮的旋转轴及蜗壳的气流进口方向确定z轴方向和轴心O，并分别沿垂直于z轴且相互垂直的两个方向分别定义x轴方向和y轴方向，建立三维坐标系x-y-z；
S2、在坐标系x-y上过轴心O进行水平剖面，获取风轮的风轮型线I、蜗壳的蜗壳型线II、蜗舌的蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV，通过多点控制法分别控制蜗壳型线II、蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV；
S3、根据风轮圆心O’和风轮直径D，设置扩压系数Y，依次限定蜗舌外型线IV所有控制点之间的距离和角度关系；
S4、根据限定后的蜗壳位置设计点，依次限定所有蜗舌位置设计点之间的距离和角度关系；
S5、根据风轮直径D和限定后的蜗舌位置设计点，依次限定蜗舌内型线III上所有控制点之间的距离和角度关系；
S6、从蜗壳型线II上的所有控制点筛选出数个蜗壳位置设计点，过蜗壳位置设计点与风轮圆心O’之间的连线，沿平行于z轴的方向截取数个蜗壳气流流通截面；从蜗舌外型线IV上的所有控制点筛选出数个蜗舌位置设计点，并过蜗舌位置设计点，沿平行于x轴的方向截取数个蜗舌气流流通截面；
S7、将数个蜗壳气流流通截面根据对应的蜗壳位置设计点，以及蜗舌气流流通截面根据对应的蜗舌位置设计点全部投影在坐标系x-z上，以确定数个蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面的上顶点和下顶点；其中上顶点为最靠近风轮气流进口的顶点，下顶点为最远离风轮气流进口的顶点；
S8、调整所有上顶点满足第一预设条件且所有下顶点满足第二预设条件，满足后，通过多点控制法调整数个蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面上各控制点之间的线条参数，得到类圆形曲线；
S9、将所有类圆形曲线沿蜗壳的气流出口方向进行排序，并计算所有类圆形曲线的面积，按照排序将所有类圆形曲线的面积两两进行比较，得到多个比较结果，并判断多个所述比较结果是否满足判断条件，若满足，则输出完成排序的所有类圆形曲线，若不满足，则重复S8；
S10、将完成排序的所有类圆形曲线依次进行拉伸，形成风轮气流流通通道，并结合蜗舌内型线III完成增压型蜗壳设计。
优选的，在S8中，若所述上顶点的数量为10个；
令10个上顶点在坐标系x-z上的z值绝对值为z1(上)、z2(上)、z3(上)、z4(上)、z5(上)、z6(上)、z7(上)、z8(上)、z9(上)和z10(上)，所述第一预设条件为z1(上)＝z2(上)＝z3(上)＝z4(上)＝z5(上)＝z6(上)＝z7(上)＝z8(上)＝z9(上)＝z10(上)；
若所述下顶点的数量为10个；
令10个下顶点在坐标系x-z上的z值绝对值为z1(下)、z2(下)、z3(下)、z4(下)、z5(下)、z6(下)、z7(下)、z8(下)、z9(下)和z10(下)，所述第二预设条件为z1(下)＝z2(下)＝z3(下)＝z4(下)＜z5(下)＜z6(下)＜z7(下)＜z8(下)＜z9(下)＜z10(下)。
优选的，在S8中，在S8中，所述类圆形曲线包括8个控制点和中心点0”，令8个控制点为P(0)、P(1)、P(2)、P(3)、P(4)、P(5)、P(6)和P(7)，由直线段P(0)P(7)、弧线段P(0)P(1)、直线段P(1)P(2)、弧线段P(2)P(3)、直线段P(3)P(4)、弧线段P(4)P(5)、直线段P(5)P(6)和弧线段P(6)P(7)组成；
其中，弧线段P(0)P(1)的倒角值为R1、弧线段P(2)P(3)的倒角值为R2、弧线段P(4)P(5)的倒角值为R3、弧线段P(6)P(7)的倒角值为R4、直线段P(0)P(7)的长度为H1、直线段P(3)P(4)的长度为H2、直线段P(1)P(2)的长度为L1、直线段P(5)P(6)的长度为L2，风轮径向方向的长度为L，风轮高度方向的长度为H；
且满足以下关系：R1＝R2＝R3＝R4≥H1＝H2；R1＝R2＝R3＝R4≥L1＝L2；L＝2*R1+L1，H＝2*R1+H1。
优选的，在S9中，若所有上顶点和下顶点的数量均为10个，则所述类圆形曲线的数量为10个，按照排序令10个所述类圆形曲线的面积分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10，判断条件为A1＜A2＜A3＜A4＜A5＜A6＜A7＜A8＜A9＜A10。
优选的，在S3中，根据风轮圆心O’和风轮直径D，设置扩压系数Y，依次限定蜗舌外型线IV所有控制点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
S311、以蜗壳外型线的所有控制点与风轮圆心O’的距离和角度建立极坐标系r-θ；其中蜗壳型线II的起始点与风轮型线I相交于控制点P0，蜗壳型线II的终止点和蜗舌外型线IV的起始点相连于控制点Pk，蜗舌外型线IV的终止点为Pn，且0＜k＜n；蜗壳型线II的所有控制点的数量为k个，令其为设P0、P1……、Pt、……、P(k)；1≤t≤k；
S312、在极坐标系r-θ中设置扩压系数Y，且限定蜗壳型线II上所有控制点的坐标为(rt，θt)，且0.2≤Y≤0.5、(r0，θ0)＝(-D/2，0)、Pt＝1/k+Pt-1、rt＝±∣0.5*D+Pt*Y*D∣，其中±取决于θt角度值在二维平面坐标系中所在的象限，第1、2象限为﹢，第3、4象限为﹣、θt＝-Pt*360°。
优选的，在S4中，根据限定后的蜗壳位置设计点，依次限定所有蜗舌位置设计点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
令蜗舌外型线IV的起始点Pk与风轮圆形O’的连线为直线段PkO’，蜗舌外型线IV的终止点Pn与风轮圆形O’的连线为直线段PnO’，直线段PkO’与直线段PnO’形成的夹角β，且3°≤β≤20°。
优选的，在S6中，从蜗壳型线II上的所有控制点筛选出数个蜗壳位置设计点，具体包括：
若蜗壳位置设计点的数量为8个，令8个蜗壳位置设计点分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8，其中，P1-P8每相邻两点分别与风轮圆心O’连线的夹角为α，α为45°。
优选的，在S6中，从蜗舌外型线IV上的所有控制点筛选出数个蜗舌位置设计点；具体包括以下步骤：
若蜗舌位置设计点的数量为2个，令2个蜗壳位置设计点分别为P9和P10，令蜗舌位置设计点P9和P10之间的连线为直线段P9P10，令蜗壳位置设计点P7和P8之间的连线为弧线段P7P8，其中，直线段P9P10与弧线段P7P8相切。
优选的，在S5中，根据风轮直径D和限定后的蜗舌位置设计点，依次限定蜗舌内型线III上所有控制点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
所述蜗舌内型线III包括蜗舌半径III-1和扩压线III-2，满足0.03≤蜗舌半径/风轮直径D≤0.06，扩压线与直线段P9P10的夹角≤20°。
一种增压型蜗壳，采用如上述所述的一种增压型蜗壳设计方法制成。
上述技术方案中的一个技术方案具有以下有益效果：相比于传统的出风效率较低类矩形，本发明将蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面均设计为类圆形曲线，且其线条参数都经过合适的调整，包括数个类圆形曲线的上顶点、下顶点和面积都满足预设条件，使得类圆形蜗壳截面在蜗壳边角处的湍动能损失减小，而且为了提高气流在扩压过程中的效率，将所有类圆形曲线沿蜗壳的气流出口方向进行排序，再依次进行拉伸形成风轮气流流通通道，并结合蜗舌内型线III完成增压型蜗壳设计。
附图说明
图1是本发明在一种增压型蜗壳设计方法的流程示意图；
图2是本发明在一种增压型蜗壳的水平剖面图；
图3是本发明在一种增压型蜗壳的蜗壳型线的位置示意图；
图4是本发明在一种增压型蜗壳的蜗壳位置设计点和蜗舌位置设计点的位置示意图；
图5是本发明在一种增压型蜗壳的类圆形曲线的控制示意图；
图6是本发明在一种增压型蜗壳的蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面在坐标系x-z上的投影示意图；
图7是本发明采用一种增压型蜗壳设计方法制成的增压型蜗壳的俯视示意图；
图8是本发明采用一种增压型蜗壳设计方法制成的增压型蜗壳的结构示意图；
附图中：风轮型线I、蜗壳的蜗壳型线II、蜗舌的蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV、蜗舌半径III-1、扩压线III-2。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-6所示，一种增压型蜗壳设计方法，包括以下步骤：
S1、根据风轮的旋转轴及蜗壳的气流进口方向确定z轴方向和轴心O，并分别沿垂直于z轴且相互垂直的两个方向分别定义x轴方向和y轴方向，建立三维坐标系x-y-z；
S2、在坐标系x-y上过轴心O进行水平剖面，获取风轮的风轮型线I、蜗壳的蜗壳型线II、蜗舌的蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV，通过多点控制法分别控制蜗壳型线II、蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV；
S3、根据风轮圆心O’和风轮直径D，设置扩压系数Y，依次限定蜗舌外型线IV所有控制点之间的距离和角度关系；
S4、根据限定后的蜗壳位置设计点，依次限定所有蜗舌位置设计点之间的距离和角度关系；
S5、根据风轮直径D和限定后的蜗舌位置设计点，依次限定蜗舌内型线III上所有控制点之间的距离和角度关系；
S6、从蜗壳型线II上的所有控制点筛选出数个蜗壳位置设计点，过蜗壳位置设计点与风轮圆心O’之间的连线，沿平行于z轴的方向截取数个蜗壳气流流通截面；从蜗舌外型线IV上的所有控制点筛选出数个蜗舌位置设计点，并过蜗舌位置设计点，沿平行于x轴的方向截取数个蜗舌气流流通截面；
S7、将数个蜗壳气流流通截面根据对应的蜗壳位置设计点，以及蜗舌气流流通截面根据对应的蜗舌位置设计点全部投影在坐标系x-z上，以确定数个蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面的上顶点和下顶点；其中上顶点为最靠近风轮气流进口的顶点，下顶点为最远离风轮气流进口的顶点；
S8、调整所有上顶点满足第一预设条件且所有下顶点满足第二预设条件，满足后，通过多点控制法调整数个蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面上各控制点之间的线条参数，得到类圆形曲线；
S9、将所有类圆形曲线沿蜗壳的气流出口方向进行排序，并计算所有类圆形曲线的面积，按照排序将所有类圆形曲线的面积两两进行比较，得到多个比较结果，并判断多个所述比较结果是否满足判断条件，若满足，则输出完成排序的所有类圆形曲线，若不满足，则重复S8；
S10、将完成排序的所有类圆形曲线依次进行拉伸，形成风轮气流流通通道，并结合蜗舌内型线III完成增压型蜗壳设计。
相比于传统的出风效率较低类矩形，本发明将蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面均设计为类圆形曲线，且其线条参数都经过合适的调整，包括数个类圆形曲线的上顶点、下顶点和面积都满足预设条件，使得类圆形蜗壳截面在蜗壳边角处的湍动能损失减小，而且为了提高气流在扩压过程中的效率，将所有类圆形曲线沿蜗壳的气流出口方向进行排序，再依次进行拉伸形成风轮气流流通通道，并结合蜗舌内型线III完成增压型蜗壳设计。
综上，本发明是一种增压型蜗壳设计方法，且是一种较优范围内的蜗壳型线II画法，能够有效减少增压型蜗壳型线II的无效出图；同时设计出的增压型蜗壳可以增加气流静压能，出风效率更高。
更进一步的说明，在S8中，若所述上顶点的数量为10个；
令10个上顶点在坐标系x-z上的z值绝对值为z1(上)、z2(上)、z3(上)、z4(上)、z5(上)、z6(上)、z7(上)、z8(上)、z9(上)和z10(上)，所述第一预设条件为z1(上)＝z2(上)＝z3(上)＝z4(上)＝z5(上)＝z6(上)＝z7(上)＝z8(上)＝z9(上)＝z10(上)；
若所述下顶点的数量为10个；
令10个下顶点在坐标系x-z上的z值绝对值为z1(下)、z2(下)、z3(下)、z4(下)、z5(下)、z6(下)、z7(下)、z8(下)、z9(下)和z10(下)，所述第二预设条件为z1(下)＝z2(下)＝z3(下)＝z4(下)＜z5(下)＜z6(下)＜z7(下)＜z8(下)＜z9(下)＜z10(下)。
为了提高气流在风轮出口处的出风效率，可将蜗壳出口沿气流进口方向偏转，如本实施例中，当所有上顶点满足第一预设条件且所有下顶点满足第二预设条件时，蜗壳出口沿气流进口方向向下，可以增加气流静压能，较常规与水平出风效率更高。
更进一步的说明，在S8中，在S8中，所述类圆形曲线包括8个控制点和中心点0”，令8个控制点为P(0)、P(1)、P(2)、P(3)、P(4)、P(5)、P(6)和P(7)，由直线段P(0)P(7)、弧线段P(0)P(1)、直线段P(1)P(2)、弧线段P(2)P(3)、直线段P(3)P(4)、弧线段P(4)P(5)、直线段P(5)P(6)和弧线段P(6)P(7)组成；
其中，弧线段P(0)P(1)的倒角值为R1、弧线段P(2)P(3)的倒角值为R2、弧线段P(4)P(5)的倒角值为R3、弧线段P(6)P(7)的倒角值为R4、直线段P(0)P(7)的长度为H1、直线段P(3)P(4)的长度为H2、直线段P(1)P(2)的长度为L1、直线段P(5)P(6)的长度为L2，风轮径向方向的长度为L，风轮高度方向的长度为H；
且满足以下关系：R1＝R2＝R3＝R4≥H1＝H2；R1＝R2＝R3＝R4≥L1＝L2；L＝2*R1+L1，H＝2*R1+H1。
理论上蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面为圆形时，出风效率最高，但若截面为圆形，则风轮直径达到一定数值时会限制风轮高度，因此在实际工程中，设计类圆形流通截面，既可以满足风轮高度根据实际工程应用尺寸要求进行调整的同时，最大限度提高流通效率。
更进一步的说明，在S9中，若所有上顶点和下顶点的数量均为10个，则所述类圆形曲线的数量为10个，按照排序令10个所述类圆形曲线的面积分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10，判断条件为A1＜A2＜A3＜A4＜A5＜A6＜A7＜A8＜A9＜A10。在该判断条件内，10个截面面积逐渐增大，能够形成扩压趋势。
更进一步的说明，在S3中，根据风轮圆心O’和风轮直径D，设置扩压系数Y，依次限定蜗舌外型线IV所有控制点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
S311、以蜗壳外型线的所有控制点与风轮圆心O’的距离和角度建立极坐标系r-θ；其中蜗壳型线II的起始点与风轮型线I相交于控制点P0，蜗壳型线II的终止点和蜗舌外型线IV的起始点相连于控制点Pk，蜗舌外型线IV的终止点为Pn，且0＜k＜n；蜗壳型线II的所有控制点的数量为k个，令其为设P0、P1……、Pt、……、P(k)；1≤t≤k；
S312、在极坐标系r-θ中设置扩压系数Y，且限定蜗壳型线II上所有控制点的坐标为(rt，θt)，且0.2≤Y≤0.5、(r0，θ0)＝(-D/2，0)、Pt＝1/k+Pt-1、rt＝±∣0.5*D+Pt*Y*D∣，其中±取决于θt角度值在二维平面坐标系中所在的象限，第1、2象限为﹢，第3、4象限为﹣、θt＝-Pt*360°。
将蜗壳外型线与风轮直径D联系起来，可以更高效更通用的将与风轮匹配的蜗壳设计控制在适用范围内，其中Y值则是控制该蜗壳的扩压程度，Y值越大扩压能力越强，但过大会引起负压梯度，导致扩压损失，且尺寸也会较大，因此将Y值限定在上述范围内，能够更加给风轮快速高效地匹配效率较高的蜗壳。
更进一步的说明，在S4中，根据限定后的蜗壳位置设计点，依次限定所有蜗舌位置设计点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
令蜗舌外型线IV的起始点Pk与风轮圆形O’的连线为直线段PkO’，蜗舌外型线IV的终止点Pn与风轮圆形O’的连线为直线段PnO’，直线段PkO’与直线段PnO’形成的夹角β，且3°≤β≤20°。
更进一步的说明，在S6中，从蜗壳型线II上的所有控制点筛选出数个蜗壳位置设计点，具体包括：
若蜗壳位置设计点的数量为8个，令8个蜗壳位置设计点分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8，其中，P1-P8每相邻两点分别与风轮圆心O’连线的夹角为α，α为45°。
更进一步的说明，在S6中，从蜗舌外型线IV上的所有控制点筛选出数个蜗舌位置设计点；具体包括以下步骤：
若蜗舌位置设计点的数量为2个，令2个蜗壳位置设计点分别为P9和P10，令蜗舌位置设计点P9和P10之间的连线为直线段P9P10，令蜗壳位置设计点P7和P8之间的连线为弧线段P7P8，其中，直线段P9P10与弧线段P7P8相切。
对该蜗壳型线II和蜗舌外型线IV限定的距离范围和角度范围进行线条参数调整，使得蜗壳型线II、蜗舌外型线IV与风轮圆形O’之间的气流效率保持在最优范围内，无需反复调整。
更进一步的说明，在S5中，根据风轮直径D和限定后的蜗舌位置设计点，依次限定蜗舌内型线III上所有控制点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
所述蜗舌内型线III包括蜗舌半径III-1和扩压线III-2，满足0.03≤蜗舌半径/风轮直径D≤0.06，扩压线与直线段P9P10的夹角≤20°。
在本实施例中，当所述蜗舌内型线III在该范围内，有利于使得蜗壳出口气流分流时具有较低的噪声。
如图7-8所示，一种增压型蜗壳，采用上述所述的一种增压型蜗壳设计方法制成。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据风轮的旋转轴及蜗壳的气流进口方向确定z轴方向和轴心O，并分别沿垂直于z轴且相互垂直的两个方向分别定义x轴方向和y轴方向，建立三维坐标系x-y-z；
S2、在坐标系x-y上过轴心O进行水平剖面，获取风轮的风轮型线I、蜗壳的蜗壳型线II、蜗舌的蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV，通过多点控制法分别控制蜗壳型线II、蜗舌内型线III和蜗舌外型线IV；
S3、根据风轮圆心O’和风轮直径D，设置扩压系数Y，依次限定蜗舌外型线IV所有控制点之间的距离和角度关系；
S4、根据限定后的蜗壳位置设计点，依次限定所有蜗舌位置设计点之间的距离和角度关系；
S5、根据风轮直径D和限定后的蜗舌位置设计点，依次限定蜗舌内型线III上所有控制点之间的距离和角度关系；
S6、从蜗壳型线II上的所有控制点筛选出数个蜗壳位置设计点，过蜗壳位置设计点与风轮圆心O’之间的连线，沿平行于z轴的方向截取数个蜗壳气流流通截面；从蜗舌外型线IV上的所有控制点筛选出数个蜗舌位置设计点，并过蜗舌位置设计点，沿平行于x轴的方向截取数个蜗舌气流流通截面；
S7、将数个蜗壳气流流通截面根据对应的蜗壳位置设计点，以及蜗舌气流流通截面根据对应的蜗舌位置设计点全部投影在坐标系x-z上，以确定数个蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面的上顶点和下顶点；其中上顶点为最靠近风轮气流进口的顶点，下顶点为最远离风轮气流进口的顶点；
S8、调整所有上顶点满足第一预设条件且所有下顶点满足第二预设条件，满足后，通过多点控制法调整数个蜗壳气流流通截面和蜗舌气流流通截面上各控制点之间的线条参数，得到类圆形曲线；
S9、将所有类圆形曲线沿蜗壳的气流出口方向进行排序，并计算所有类圆形曲线的面积，按照排序将所有类圆形曲线的面积两两进行比较，得到多个比较结果，并判断多个所述比较结果是否满足判断条件，若满足，则输出完成排序的所有类圆形曲线，若不满足，则重复S8；
S10、将完成排序的所有类圆形曲线依次进行拉伸，形成风轮气流流通通道，并结合蜗舌内型线III完成增压型蜗壳设计。
2.根据权利要求1所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S8中，若所述上顶点的数量为10个；
令10个上顶点在坐标系x-z上的z值绝对值为z1(上)、z2(上)、z3(上)、z4(上)、z5(上)、z6(上)、z7(上)、z8(上)、z9(上)和z10(上)，所述第一预设条件为z1(上)＝z2(上)＝z3(上)＝z4(上)＝z5(上)＝z6(上)＝z7(上)＝z8(上)＝z9(上)＝z10(上)；
若所述下顶点的数量为10个；
令10个下顶点在坐标系x-z上的z值绝对值为z1(下)、z2(下)、z3(下)、z4(下)、z5(下)、z6(下)、z7(下)、z8(下)、z9(下)和z10(下)，所述第二预设条件为z1(下)＝z2(下)＝z3(下)＝z4(下)＜z5(下)＜z6(下)＜z7(下)＜z8(下)＜z9(下)＜z10(下)。
3.根据权利要求1所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S8中，在S8中，所述类圆形曲线包括8个控制点和中心点0”，令8个控制点为P(0)、P(1)、P(2)、P(3)、P(4)、P(5)、P(6)和P(7)，由直线段P(0)P(7)、弧线段P(0)P(1)、直线段P(1)P(2)、弧线段P(2)P(3)、直线段P(3)P(4)、弧线段P(4)P(5)、直线段P(5)P(6)和弧线段P(6)P(7)组成；
其中，弧线段P(0)P(1)的倒角值为R1、弧线段P(2)P(3)的倒角值为R2、弧线段P(4)P(5)的倒角值为R3、弧线段P(6)P(7)的倒角值为R4、直线段P(0)P(7)的长度为H1、直线段P(3)P(4)的长度为H2、直线段P(1)P(2)的长度为L1、直线段P(5)P(6)的长度为L2，风轮径向方向的长度为L，风轮高度方向的长度为H；
且满足以下关系：R1＝R2＝R3＝R4≥H1＝H2；R1＝R2＝R3＝R4≥L1＝L2；L＝2*R1+L1，H＝2*R1+H1。
4.根据权利要求2所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S9中，若所有上顶点和下顶点的数量均为10个，则所述类圆形曲线的数量为10个，按照排序令10个所述类圆形曲线的面积分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10，判断条件为A1＜A2＜A3＜A4＜A5＜A6＜A7＜A8＜A9＜A10。
5.根据权利要求1所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S3中，根据风轮圆心O’和风轮直径D，设置扩压系数Y，依次限定蜗舌外型线IV所有控制点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
S311、以蜗壳外型线的所有控制点与风轮圆心O’的距离和角度建立极坐标系r-θ；其中蜗壳型线II的起始点与风轮型线I相交于控制点P0，蜗壳型线II的终止点和蜗舌外型线IV的起始点相连于控制点Pk，蜗舌外型线IV的终止点为Pn，且0＜k＜n；蜗壳型线II的所有控制点的数量为k个，令其为设P0、P1……、Pt、……、P(k)；1≤t≤k；
S312、在极坐标系r-θ中设置扩压系数Y，且限定蜗壳型线II上所有控制点的坐标为(rt，θt)，且0.2≤Y≤0.5、(r0，θ0)＝(-D/2，0)、Pt＝1/k+Pt-1、rt＝±∣0.5*D+Pt*Y*D∣，其中±取决于θt角度值在二维平面坐标系中所在的象限，第1、2象限为﹢，第3、4象限为﹣、θt＝-Pt*360°。
6.根据权利要求5所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S4中，根据限定后的蜗壳位置设计点，依次限定所有蜗舌位置设计点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
令蜗舌外型线IV的起始点Pk与风轮圆形O’的连线为直线段PkO’，蜗舌外型线IV的终止点Pn与风轮圆形O’的连线为直线段PnO’，直线段PkO’与直线段PnO’形成的夹角β，且3°≤β≤20°。
7.根据权利要求6所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S6中，从蜗壳型线II上的所有控制点筛选出数个蜗壳位置设计点，具体包括：
若蜗壳位置设计点的数量为8个，令8个蜗壳位置设计点分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8，其中，P1-P8每相邻两点分别与风轮圆心O’连线的夹角为α，α为45°。
8.根据权利要求7所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S6中，从蜗舌外型线IV上的所有控制点筛选出数个蜗舌位置设计点；具体包括以下步骤：
若蜗舌位置设计点的数量为2个，令2个蜗壳位置设计点分别为P9和P10，令蜗舌位置设计点P9和P10之间的连线为直线段P9P10，令蜗壳位置设计点P7和P8之间的连线为弧线段P7P8，其中，直线段P9P10与弧线段P7P8相切。
9.根据权利要求8所述的一种增压型蜗壳设计方法，其特征在于，在S5中，根据风轮直径D和限定后的蜗舌位置设计点，依次限定蜗舌内型线III上所有控制点之间的距离和角度关系；具体包括以下步骤：
所述蜗舌内型线III包括蜗舌半径III-1和扩压线III-2，满足0.03≤蜗舌半径/风轮直径D≤0.06，扩压线与直线段P9P10的夹角≤20°。
10.一种增压型蜗壳，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的一种增压型蜗壳设计方法制成。
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