一种具有正弦型子午流道的混流风机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110374900A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910736056.6(22)申请日2019.08.09(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人刘小民刘刚(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人安彦彦(51)Int.Cl.F04D25/08(2006.01)F04D29/26(2006.01)F04D29/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种具有正弦型子午流道的混流风机(57)摘要一种具有正弦型子午流道的混流风机，包括电机、机匣、叶轮、导叶和集流器；机匣一端的内侧同轴固定设置有导叶，电机设置在导叶的轮毂中心；电机的输出轴固定连接叶轮的中心；机匣的另一端内侧设置有集流器，集流器与叶轮同侧；导叶的轮毂与叶轮的轮毂直径相同；本发明方案合理，结构简单，容易实现，能充分发挥混流风机的优势。风机结构紧凑，风量大，噪声小，静压效率高。CN110374900ACN110374900A权利要求书1/1页1.一种具有正弦型子午流道的混流风机，其特征在于，包括电机(18)、机匣(15)、叶轮(16)、导叶(17)和集流器(14)；机匣(15)一端的内侧同轴固定设置有导叶(17)，电机(18)设置在导叶(17)的轮毂中心；电机(18)的输出轴固定连接叶轮(16)的中心；机匣(15)的另一端内侧设置有集流器(14)，集流器(14)与叶轮(16)同侧；导叶(17)的轮毂与叶轮(16)的轮毂直径相同；叶轮(16)上等间距设置有若干叶片，叶片沿着叶轮(16)的轮毂线设置；机匣靠近叶轮侧的边缘为机匣线，机匣线与轮毂线为两条正弦线，且机匣线与轮毂线在叶轮的两个端部处的斜率为零，集流器圆弧线与机匣线相切。2.根据权利要求1所述的一种具有正弦型子午流道的混流风机，其特征在于，圆弧型集流器的圆弧半径为叶轮出口外径与进口外径之差，集流器最大外径与叶轮外径尺寸相同。3.根据权利要求1所述的一种具有正弦型子午流道的混流风机，其特征在于，叶轮(16)的中心设只有导流锥(13)，导流锥(13)为半球型，导流锥型线与叶轮(16)的轮毂线相切，半球形导流锥半径等于叶轮进口内径。4.根据权利要求1所述的一种具有正弦型子午流道的混流风机，其特征在于，电机(18)通过电机固定架固定设置在导叶(17)的轮毂中心；电机(18)的输出轴通过叶轮定位螺母与叶轮(16)的轮毂中心固定连接；叶轮(16)的轮毂为中空半弧形。5.根据权利要求1所述的一种具有正弦型子午流道的混流风机，其特征在于，定义叶轮进口轮毂半径RI_1，进口轮盖半径RI_2，出口轮毂半径RO_1，出口轮盖半径RO_2，叶轮轴向长度L1；以叶轮进口为x轴坐标原点，转轴为y轴，通过正弦函数来表示轮毂线与机匣线：y1＝0.5·(RI_1+RO_1)+0.5·(RO_1-RI_1)·SIN(3.14x/L1-3.14/2)y2＝0.5·(RI_2+RO_2)+0.5·(RO_2-RI_2)·SIN(3.14x/L1-3.14/2)上述方程满足进出口半径要求且进出口处斜率为零：2CN110374900A说明书1/4页一种具有正弦型子午流道的混流风机技术领域[0001]本发明属于混流风机技术领域，特别涉及一种具有正弦型子午流道的混流风机。背景技术[0002]混流风机广泛用于矿山、纺织、冶金、电站、航空、建筑等行业。混流风机兼具了轴流风机与离心风机的优点，具有高的压力系数和流量系数。混流风机内空气既做离心运动又做轴向运动，由于其独特的结构特点使得内部充满复杂的二次流。[0003]混流风机为轴向进气，在叶轮内流动方向发生变化为斜向上流动，流出叶轮后又需要改为轴向进入后导叶或径向进入蜗壳。[0004]后置蜗壳形式的混流风机与离心风机类似，气流流出叶轮方向接近径向。由于使用了蜗壳，径向尺寸增加较多，而且对于许多需要轴向出气的情况，则需要再次改变气流流向，应用局限较大。[0005]后置导叶形式的混流风机，气流流出叶轮方向接近轴向，通常还需要一段弯道将气流完全过渡为轴向然后进入后导叶实现进一步扩压。本专利提出的正弦型子午流道形状混流风机，使用后置导叶进行扩压，不需要没有弯道等结构流动损失小。流道形状合理，符合气流流动特性，使气流按照设计的流道的流道型线进行流动，提高风机效率，同时风机气动噪声小。[0006]传统混流风机子午流道机匣线轮毂线通常为直线型或圆弧形，直线型子午流道设计简单，流动过程流道截面缩减率相同。但是直线型子午流道进口与出口气流都需要进行转向，流道有明显转折，容易在机匣进口侧形成漩涡，所以流动损失较大，气动噪声也比较大。[0007]圆