9]图3b是限定其他几何参数的的风扇叶片的圆柱截面。
[0040]图3c是风扇叶片的前缘区域的详图。
[0041]图3d是风扇叶片的后缘区域的详图。
[0042]图4a_4c是围绕不同几何形状的叶片末端的漏泄流的示意视图。
[0043]图5a、5b和5c示出了对于现有技术风扇和根据本发明的两个风扇在恒定半径的叶片末端的情况下，最大厚度随半径变化的图。
[0044]图6a和6b是示出在根据本发明的具有与漏斗形护罩筒适配的叶片末端的风扇的情况中，最大厚度上的增加随离叶片末端距离的变化的示意视图。图6a示出了与多个旋转面的子午平面相交点，并且图6b示出了在由所述旋转面所切出的叶片截面处的厚度增加。
[0045]图7a是根据本发明风扇的负压侧的轴向视图，该风扇的叶片末端与也被示出的漏斗形护罩筒适配。
[0046]图7b是图7a的风扇的压力侧的轴向视图。
[0047]图7c是通过叶片和护罩筒的子午截面，其角度对应于图7a中所示的叶片末端处最大厚度点。
[0048]图7d是图7c的末端区域的详图。
[0049]图7e和7f分别是对应于图7c和7d的现有技术风扇的视图。
[0050]图7g是根据本发明风扇的单个叶片的压力侧的轴向视图。
[0051]图7h是现有技术风扇的单个叶片的压力侧的轴向视图。
[0052]图8a和8b示出了对于根据本发明的两个风扇在增加厚度的区域内不同位置处的叶片厚度分布。
[0053]图9a和9b分别是根据本发明的两个风扇的单个叶片的压力侧的轴向视图，该风扇的叶片末端与漏斗形护罩筒适配，其中，末端处的增加厚度的区域中的厚度分布在图8a和8b中示出。
[0054]图1Oa和1b图解了根据本发明的风扇的详图，该风扇的叶片末端与漏斗形护罩筒适配，其中，叶片末端是空心的。图1Oa示出了通过叶片和护罩筒的末端区域的子午截面，其角度对应于图1Ob中所示的叶片末端处最大厚度点。图1Ob是叶片末端区域的压力侧的轴向视图。
[0055]图11是根据本发明的风扇的性能与仅在靠近叶片末端的厚度方面不同的现有技术风扇的相比的图。
[0056]图12是类似于图7d的、但是具有倒圆的叶片末端边缘的风扇叶片的末端区域的详图。
【具体实施方式】
[0057]在详细阐述本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于以下说明中所阐述的或者以下附图中所图解的结构的细节和部件的布置。本发明能够有其他实施例并且能按多种方式来实践或者实施。
[0058]图1a示出了自由末端型轴流式风扇组件I。在所示构型中，自由末端型轴流式风扇组件I是邻近至少一个换热器2安装的发动机冷却风扇组件。在某些构型中，换热器2包括散热器3，该散热器3在流体循环通过散热器3并且返回内燃发动机时冷却内燃发动机(未示出)。在混合动力车辆中，风扇组件I可与一个或多个换热器结合使用，以冷却电池、电机等。护罩4将冷却空气从散热器3引导至风扇5。风扇5围绕轴线6转动，并且包括毂7和多个大致径向延伸的叶片8。图1a示出了当风扇转动时由这些叶片扫过的子午线区域。每个叶片8的靠近毂7的端部为叶片根部9，并且每个叶片8的最外的端部为叶片末端10a。叶片末端1a由护罩4的筒Ila围绕。末端间隙12a在叶片末端1a与护罩筒Ila之间提供了运行间隙。
[0059]虽然风扇5可处于“拉拔器”的构型并被定位在换热器2的下游，但是在某些情况下，风扇5为“推动器”并被定位在换热器2上游。虽然图1a最精确地描绘了拉拔器构型，但是其也可以被理解为推动器，虽然在这种构型中，散热器3在该组换热器2内的位置一般被颠倒。
[0060]图1a示出了处于恒定半径处的各个叶片末端10a，以及在紧邻叶片末端1a的区域处为大致圆筒形的护罩筒11a。该实例示出了沿它们的整个轴向长度紧邻护罩筒Ila的叶片末端10a。在其它情况中，允许叶片末端1a从筒Ila突出，从而仅每个叶片末端1a的向后部分与护罩筒Ila具有小间隙。
[0061]图2a是图1a的自由末端型风扇的轴向投影，该自由末端型风扇具有恒定半径的叶片末端10a。附图中的旋转是顺时针方向，并且风扇前缘LE和后缘TE如图所示。总风扇半径等于叶片末端半径R。描绘叶片的几何形状的参数被限定为半径位置r的函数，其在叶片末端半径R上可以是无量纲的。叶片截面的几何形状依据比如由截面A-A表示的圆柱截面来限定。
[0062]图1b图解了一种自由末端型轴流式风扇组件，其被配置成类似于图1a的发动机冷却风扇组件，但是具有以下例外方面。护罩筒Ilb是漏斗形的，而不是大致圆筒形的，并且叶片末端1b与护罩筒Ilb的漏斗形状适配。末端间隙12b提供了运行间隙。
[0063]图2b示出了图1b的自由末端型风扇的轴向视图，其中叶片末端1b与漏斗形护罩筒IIb适配。每个叶片末端1b在前缘LE处的半径为RlE，并且在后缘TE处的半径为Rte，其中Ru超过Rte。在具有漏斗形叶片末端的风扇的情况中，后缘半径Rte被看作名义叶片末端半径。因此，在以下说明中，在使用“叶片末端半径”或者“叶片末端半径R”时，这可以是指具有非漏斗形叶片末端的风扇的恒定叶片末端半径或者具有漏斗形叶片末端的风扇的名乂叶片末端半径。
[0064]图1c图解了一种自由末端型轴流式风扇组件，其被配置成类似于图1b的发动机冷却风扇组件，其中护罩筒Ilc是漏斗形的，并且叶片末端1c与护罩筒Ilc的漏斗形状适配。此时，后缘TE在叶片末端处被局部倒圆。
[0065]图2c示出了图1c的自由末端型风扇的轴向视图，其中叶片末端1c与漏斗形护罩Ilc适配，并且叶片后缘TE在叶片末端处被倒圆。每个叶片末端1c的后缘半径Rte被选取为在后缘TE处叶片末端紧邻漏斗形护罩Ilc时的叶片末端的半径。在具有漏斗形叶片末端的风扇的叶片后缘被局部倒圆的情况中，后缘半径Rte被看作名义叶片末端半径。
[0066]除非特别地另外说明，否则以下说明和附图通常涉及图la_2c中所示的任何一种类型的风扇。在以下详细说明中，风扇直径D被选取为图2a中所示半径R的两倍，或者图2b和2c中所示的后缘半径Rte的两倍。末端间隙12a、12b、12c可以依据图la_2c中所示的任何一种类型的风扇的风扇直径来表示。在末端间隙最小的轴向位置处，叶片末端10a、10b、1c与护罩筒11a、11b、Ilc之间的末端间隙12a、12b、12c是风扇直径D的大约0.005倍到大约0.02倍。图la、lb和Ic示出了末端间隙12a、12b和12c是风扇直径D的大致0.0l 倍。
[0067]图3a示出了图2a中所示的风扇的半径r处的圆柱横截面A_A。叶片截面100具有前缘101和后缘102。翼弦线103是前缘101与后缘102之间的直线。翼弦线的长度限定为翼弦长C。叶片角度Θ限定为旋转面104与翼弦线103之间的角度。叶片的中线105限定为位于相反的“下”表面106与“上”表面107中间的线。更确切地说，垂直于中线105测得的从中线105上的点至上表面107的距离等于垂直于中线105测得的从中线105上的该点至下表面106的距离。中线105的几何形状可以被描述成弦向位置x/c的函数，其中，沿着翼弦线103的距离X被除以翼弦长C。例如，任何弦向位置x/c处的弧度f是在该位置处垂直于翼弦线103测得的翼弦线103与中线105之间的距离。任一半径r处的最大弧度(或者“极大弧度”)是该半径r处的弧度f的最大值。
[0068]图3b示出了具有零叶片角度的叶片截面。中线弧长限定为“A”。沿中线105的任一位置“a”处的叶片厚度“t”是在该位置处垂直于中线测得的上表面107与下表面106之间的距离。所述厚度可以被规定为沿中线的位置(中线位置，a/A)的函数，或者弦向位置x/c的函数，其中“X”是沿翼弦线的、与穿过沿中线的位置“a”的垂直于翼弦线的直线相交的位置。叶片厚度t可从前缘101至后缘102变化，并且具有出现在沿中线的位置at_或者沿翼弦线的位置xt_处的最大值t _。无量纲厚度分布可以限定为t/t_随中线位置a/A或者弦向位置x/c变化的的分布。对于小值的f_，这两个分布几乎相同，并且在下文中无差别地涉及。
[0069]图3c示出了叶片的前缘区域的详图。前缘一般被倒圆成具有半径rle，如图所示。图3d示出了后缘区域的详图。后缘可以被倒圆成具有半径rte，如图所示，或者后缘替代性地可具有其他形状。任何情况下，详述的形状一般被限于小区域，并且后缘厚度1通常可以限定为刚好在该区域外侧并且非常靠近后缘的厚度。
[0070]当风扇运行时，在叶片的压力侧存在高压，并且在叶片的负压侧存在低压。在自由末端型风扇的末端处，该压力差在该处引起从压力侧至负压侧的漏泄流。该漏泄流减小了叶片末端上的压力差，并且导致形成靠近负压面的末端旋涡。在图4a中示意性地示出了该末端旋涡。该末端旋涡向下游对流传递并且代表了风