一种高效低噪声蜗壳离心风机.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CN105756994A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610263045.7(22)申请日2016.04.26(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市江干区开发区2号大街(72)发明人窦华书姜陈锋徐金秋许文倩王天垚魏义坤陈小平杨徽(74)专利代理机构杭州之江专利事务所(普通合伙)33216代理人朱枫(51)Int.Cl.F04D29/30(2006.01)F04D29/42(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种高效低噪声蜗壳离心风机(57)摘要本发明公开了一种高效低噪声蜗壳离心风机，包括蜗壳、集流器、轮盖、轮盘和叶轮；所述叶片的压力面侧沿轴向均匀分布三道翼型导流板，导流板相互之间间隔1/3叶片高度，所述导流板的外观为翼型，且相对厚度为弦长的10%～15%；所述叶片的吸力面靠近轮盖侧尾部沿半叶高开缝，缝宽2～2.5mm，缝深1.5～2mm，缝的长度由叶片的一半高度到轮盖；所述缝距离叶片尾缘10～15mm；所述的蜗舌由两段圆弧构成，叶轮的轮廓圆与蜗舌的距称为蜗舌间隙d，d=8～10mm。两级过渡蜗舌机构由于第一级蜗舌尺寸较小，减小了气流直接冲击的面积，起到缓冲的作用，第二级蜗舌与叶轮保持较小的间隙，防止气体的回流，保证风机的气动性能。CN105756994ACN105756994A权利要求书1/1页1.一种高效低噪声蜗壳离心风机，包括蜗壳、集流器、轮盖、轮盘和叶轮；蜗壳本体与其开口处通过蜗舌平滑过渡；叶轮由九片叶片沿圆周均匀分布，且底部均固定在轮盘上，顶部均与轮盖底面固定；叶片为圆弧板型叶片，厚度为4mm；其特征在于：所述叶片的压力面侧沿轴向均匀分布三道翼型导流板，导流板相互之间间隔1/3叶片高度，所述导流板的外观为翼型，且相对厚度为弦长的10%～15%；所述叶片的吸力面靠近轮盖侧尾部沿半叶高开缝，缝宽2～2.5mm，缝深1.5～2mm，缝的长度由叶片的一半高度到轮盖；所述缝距离叶片尾缘10～15mm；所述的蜗舌由两段圆弧构成，叶轮的轮廓圆与蜗舌的距称为蜗舌间隙d，d=8～10mm。2.按照权利要求1所述的一种高效低噪声蜗壳离心风机，其特征在于：所述的蜗舌由两段圆弧分别构成第一级蜗舌和第二级蜗舌，其中第一级蜗舌的曲率小于第二级蜗舌。2CN105756994A说明书1/3页一种高效低噪声蜗壳离心风机技术领域[0001]本发明属于通风设备技术领域，尤其是涉及一种高效低噪声蜗壳离心风机。技术背景[0002]离心风机是风机的主要类型之一，广泛应用于通风换气、空调制冷设备，以及冶金、电力、煤炭、石油和化工等领域，是诸多工业部门输送气体介质的核心机械和主要耗能设备。提高离心风机的研究和设计水平，对加快国民经济的发展，节约能源有着重要的意义。[0003]离心通风机主要由集流器、叶轮、蜗壳和扩散器等结构组成。气体经集流器导向叶轮，在叶轮的旋转作用下，压力升高。从叶轮出来的气体，由蜗壳收集并引导至蜗壳出口，而后经扩散器再次扩压后，输送到管道或排入大气中。[0004]在风机众多的组件中，叶轮是风机最不可或缺的，叶轮质量的好坏直接影响着风机性能的发挥。作为离心通风机的心脏，叶轮通过一个逆压过程产生动力，达到通风换气的目的。当气流流过风机叶轮流道时，会由于黏性作用受到叶片表面摩擦阻力，产生流动损失，进而引起风机全压的降低，影响风机性能。由于叶片吸力面和压力面存在很大的压差，叶轮流道内一般会存在流体从叶片压力面向吸力面的二次流动，同时由于气流由轴向流动转为径向流动，导致轮盘压力大于轮盖压力也会形成二次流，导致叶轮的轮盖和叶片吸力面处出现低速区甚至分离，形成射流-尾迹结构，即靠近吸力面的相对速度低，靠近压力面的相对速度高。由于射流-尾迹结构的存在，导致离心风机效率下降，噪声增大。在叶片入口处，由于气流接近90°转弯，轮盖处的流体速度高于轮盘处，使进入叶片的气流速度不均匀，影响气流流动的稳定性。[0005]总之，由于二次流的存在使同一个流道内边界层厚度不一，吸力面的边界层明显比压力面边界层厚得多，轮盖边界层又比轮盘边界层厚得多，这样不仅会导致叶轮出口速度不均形成“射流-尾迹”，降低了叶轮的效率和增大了噪声，而且，边界层的加厚会导致边界层的分离，影响主流的流动情况，造成很大的流动损失和气动噪声，这也是影响效率和噪声的主要因素。发明内容[0006]本发明的目的是针对现有带有蜗壳的离心通风机叶轮内部流动较紊乱和同时在蜗舌处气流冲击较剧烈的问题，提供一种新型高效降噪叶轮和两级过渡蜗舌结构。该新型叶轮的压力面带有翼型导流板，吸力面靠近轮盖侧尾部沿半叶高开缝。压力面侧的翼型导流板能够有效的控制由于叶轮轮盖侧和轮盘侧的压力差导致