一种叶片尾缘带小翼的离心叶轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于通风设备领域，涉及离心通风机，具体涉及一种叶片尾缘带小翼的离心叶轮。
【背景技术】
[0002]风机作为一种较普通的机械设备，随着社会科技的发展得到了大幅提高，国内工业的发展进一步刺激了风机的使用量，风机的使用越来越受到用户的重视。在我国能源日益短缺的今天，节能降耗是很多用户梦寐以求的目标，但风机在日常使用中总是会出现很多浪费现象，加重了用户的经济成本开支，为此，提高风机的效能势在必行，而想提高风机效率，最重要的就是提高叶轮的设计水平，改变叶轮的结构形式是最有效的途径。
[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]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种叶片尾缘带小翼的离心叶轮，该离心叶轮在翼型叶片尾缘处焊接有一排小翼结构，可以有效减小二次流动，增加流道内气流的稳定性，使气体边界层分离点向叶片尾缘移动，不仅提高了流动效率，而且对气动噪声也有很好地抑制作用，可以使叶轮的整体气动性能大为增加。
[0007]本实用新型包括叶轮本体、翼型叶片和小翼；所述翼型叶片的压力面上焊接有3?6个小翼；所述小翼的厚度与单个流道出口高度的比值为0.05?0.1，且所有小翼的厚度之和不超过单个流道出口高度的0.3 ;小翼的后缘线与翼型叶片的后缘线对齐，长度与翼型叶片玄长的比值为0.3?0.5，最高处高度与单个流道出口宽度的比值为0.05?0.2 ;所述小翼的顶面为平滑曲面，且顶面与两侧面之间均倒圆角。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]本实用新型在叶片的压力面后缘加小翼结构，可有效防止影响主流流动的二次流动，改善气流的稳定性，减缓了边界层的分离，提高了流动效率，降低了气动噪声，对风机的整体性能有很大的提尚。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的局部剖切立体图；
[0011]图2为本实用新型中翼型叶片与小翼的焊接立体图；
[0012]图3为本实用新型中翼型叶片与小翼的剖面图。
[0013]图中:1、叶轮本体，2、翼型叶片，3、小翼。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0015]如图1、2和3所示，一种叶片尾缘带小翼的离心叶轮，包括叶轮本体1、翼型叶片2和小翼3 ;翼型叶片2的压力面上焊接有多个小翼3，小翼的个数可在3?6之间选择，小翼3的厚度与单个流道出口高度的比值可为0.05?0.1之间的任意值，且所有小翼的厚度之和不超过单个流道出口高度的0.3，否则会严重影响主流的流动，反而使效率降低；小翼3的后缘线与翼型叶片2的后缘线对齐，长度与翼型叶片2玄长的比值可为0.3?0.5之间的任意值，最高处高度与单个流道出口宽度的比值可为0.05?0.2之间的任意值；小翼3的顶面为平滑曲面，且顶面与两侧面之间均倒圆角，使其有很好的流线型，减小对主流的影响。
[0016]现有离心通风机叶轮，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”，降低叶轮的效率和增大噪声，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。特别是在大流量、高压的离心风机中这种二次流动对风机的性能影响很大。
[0017]由于翼型叶片2的尾端是叶轮中做功最多的一部分，气体流动也是最不稳定的一段，吸力面与压力面压差最大的一部分，同时也是二次流动最多的一部分。该叶片尾缘带小翼的离心叶轮在翼型叶片2的尾端加上小翼3，可以阻止压力面低速流体流向压力低的吸力面，也就阻止了二次流动，防止了吸力面因为边界层加厚而提前分离，形成分离涡，影响主流流动，通过小翼3就可以提高流动效率，降低气动噪声。同时小翼3对单个流道内的主流也有整流的作用，可以减小主流在轴向的波动，使叶轮出口流体的速度更加均匀，有效降低了 “射流-尾迹”效应，对风机的整体性能有很大的提高。
【主权项】
1.一种叶片尾缘带小翼的离心叶轮，包括叶轮本体、翼型叶片和小翼，其特征在于:所述翼型叶片的压力面上焊接有3?6个小翼；所述小翼的厚度与单个流道出口高度的比值为0.05?0.1，且所有小翼的厚度之和不超过单个流道出口高度的0.3;小翼的后缘线与翼型叶片的后缘线对齐，长度与翼型叶片玄长的比值为0.3?0.5，最高处高度与单个流道出口宽度的比值为0.05?0.2 ;所述小翼的顶面为平滑曲面，且顶面与两侧面之间均倒圆角。
【专利摘要】本实用新型公开了一种叶片尾缘带小翼的离心叶轮。现有离心通风机由于二次流的存在降低了效率，增大了噪声。本实用新型的翼型叶片压力面上焊接有3～6个小翼；小翼的厚度与流道出口高度的比值为0.05～0.1，且所有小翼的厚度之和不超过单个流道出口高度的0.3；小翼的长度与翼型叶片玄长的比值为0.3～0.5，最高处高度与单个流道出口宽度的比值为0.05～0.2；小翼的顶面为平滑曲面，且顶面与两侧面之间均倒圆角。本实用新型在翼型叶片尾缘处焊接有一排小翼，可减小二次流动，增加流道内气流的稳定性，使气体边界层分离点向叶片尾缘移动，不仅提高了流动效率，对气动噪声也有很好地抑制作用，使叶轮的整体气动性能大为增加。
【IPC分类】F04D29-66, F04D29-30
【公开号】CN204610372
【申请号】CN201520248624
【发明人】徐金秋, 黄兴安, 窦华书, 陈小平, 姜陈锋, 姜武, 金忠亮, 刘珂珂, 王宇健
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月22日