一种管道轴流式风扇的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管道轴流式风扇，包括轮毂和安装在所述轮毂上的叶轮，所述叶轮上固定连接有若干个叶片，所述叶片的工作部分具有六个等高截面，依次为P1截面、P2截面、P3截面、P4截面、P5截面、P6截面，通过改变叶片六个等高截面的控制因子，使得风扇在转速在23000rpm的情况下，风扇流量可由0.2444m3/s增大到了0.2859m3/s，风量提高16.99%，静压升高1040Pa，静压效率由32.47%提高到37.88%，有效提高风扇运转时所能引导的空气流量以及所能承受的静压力，极大的改善现有风扇在运转时所发生的失速效应，进而提高了风扇整体效能。
【专利说明】
_种管道轴流式风扇
技术领域
[0001]本实用新型涉及风扇领域，尤其涉及一种管道轴流式风扇。
【背景技术】
[0002]风扇的功能主要在于引导空气流动进而达到散热的目的，因此，为使散热效率良好，风扇对于空气的引导效能必须良好，目前，以风扇工作时空气的流动方向划分，风扇有轴流和径流式两种。轴流式风扇工作时，空气按轴向流过风扇，叶轮安装在圆形风筒内，叶轮上的叶片是扭曲的，另外有一个圆弧形进风口，为避免进气的突然收缩。当电动机带动叶轮旋转后，空气由进风口吸人，经过叶片，获得能量，再经扩散筒，这时部分动能转为静压，空气流出，送到风网，由于空气在风扇中始终是沿叶轮轴向流动的，所以称轴流式风扇。由于轴流式风扇的结构简单、制造成本较低以及输出风量较大，所以被广泛地用来作为各种空调或散热的装置，但是由于风扇转速达到一定程度时，空气会在叶片表面产生边界层分离，因此风扇转速再快也不能得到更高的空气流量，此时风扇地静压力变化也相对较小。尽管目前对流式风扇的失速问题的有一定的研究，通常是通过调整叶片的数量来改善，但是并没有有效解决失速问题。
【实用新型内容】
[0003]本发明的主要目的是为克服上述难点，提供一种管道轴流式风扇，有效提高风扇运转时所能引导的空气流量以及所能承受的静压力，大大地改善现有风扇在运转时所发生的失速效应，进而提尚风扇整体效能。
[0004]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为:一种管道轴流式风扇，包括轮毂和安装在所述轮毂上的叶轮，所述叶轮上固定连接有若干个叶片，所述叶片的工作部分具有六个等高截面，依次为Pl截面、P2截面、P3截面、P4截面、P5截面、P6截面，通过对所述六个等高截面的截面长度L、前缘半径R1、前缘椭圆比例因子T、叶型截面前缘两侧曲线夹角α、叶片截面入口角β、叶片截面尾缘半径R2、叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ、叶片出口角γ、吸力面变形因子、压力面变形因子、叶片扭转角度、叶片截面X向移动距离、沿Y方向移动距离、沿Z方向移动距离这些因子的设计，提高了风扇整体效能。这些参数分别控制叶片的各个变化，截面长度L控制叶片截面轮廓的总长度，前缘半径Rl控制叶片截面轮廓头部的曲线变化，前缘椭圆比例因子T制叶片截面轮廓头部至中部位置的曲线变化，叶型截面前缘两侧曲线夹角α控制叶片截面轮廓头部两侧曲线的夹角变化，叶片截面入口角β控制叶片截面轮廓，中弧线前缘位置与水平方向的夹角变化，叶片截面尾缘半径R2控制叶片截面轮廓尾部的曲线变化，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ，控制叶片截面轮廓尾部上下两侧曲线夹角的变化，叶片出口角Y、控制叶片截面轮廓尾部中弧线与水平方向夹角的变化，吸力面变形因子、控制叶片截面吸力面的曲线变化，压力面变形因子、控制叶片截面压力面的曲线变化，叶片扭转角度、控制叶片截面整个曲线的扭转变化，叶片截面X向移动距离控制叶片截面整个曲线向X方向的移动，沿Y方向移动距离、控制叶片截面整个曲线向Y方向的移动，沿Z方向移动距离控制叶片截面整个曲线向Z方向的移动。
[0005]所述六个等高截面设计因子的几何数据为:所述Pl截面的截面长度L为16.7mm，前缘半径Rl为2mm，前缘椭圆比例因子T为10，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.41°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.2mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为12°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.37，压力面变形因子为0.35，叶片扭转角度为-1.75°，叶片截面X向移动距离为63.58mm，沿Y方向移动距离为_0.28mm，沿Z方向移动距离为Omm ；所述P2截面的截面长度L为16.1mm，前缘半径Rl为1.9mm，前缘椭圆比例因子T为11，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.38°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.18mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为12.68°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.34，压力面变形因子为0.32，叶片扭转角度为-17.47°，叶片截面X向移动距离为63.36mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为6.1mm;所述P3截面的截面长度L为15.97mm，前缘半径Rl为1.8mm，前缘椭圆比例因子T为12，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.95°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.16mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为11.87°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.31，压力面变形因子为0.38，叶片扭转角度为-31.98°，叶片截面X向移动距离为62.45mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为12.2mm;所述P4截面的截面长度L为15.9mm，前缘半径Rl为1.7mm，前缘椭圆比例因子T为13，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为38.82°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.14_，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.89°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.28，压力面变形因子为0.46，叶片扭转角度为-43.03°，叶片截面X向移动距离为61.11mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为18.3mm;所述P5截面的截面长度L为15.77mm，前缘半径Rl为1.6mm，前缘椭圆比例因子T为14，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为40.72°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.12mm,叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.28°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.24，压力面变形因子为0.52，叶片扭转角度为-50.58°，叶片截面X向移动距离为60.41mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为24.4mm;所述P6截面的截面长度L为15.1mm，前缘半径Rl为1.5mm，前缘椭圆比例因子T为15，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为40.5°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.1mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.1°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.2，压力面变形因子为0.5，叶片扭转角度为-56.07°，叶片截面X向移动距离为60.76mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为30.5mm。
[0006]上述技术方案中，优选的，所述轮毂半径为18mm，所述轮毂外径定36mm，所述叶轮外径为91.2mm。
[0007]上述技术方案中，优选的，所述叶轮上等距设置有11片叶片。
[0008]上述技术方案中，优选的，所述叶片为PA66叶片。
[0009]本发明的技术方案中提供的一种管道轴流式风扇，与现有技术相比，具有如下有益效果:通过对所述六个等高截面的截面长度L、前缘半径R1、前缘椭圆比例因子T、叶型截面前缘两侧曲线夹角α、叶片截面入口角β、叶片截面尾缘半径R2、叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ、叶片出口角γ、吸力面变形因子、压力面变形因子、叶片扭转角度、叶片截面X向移动距离、沿Y方向移动距离、沿Z方向移动距离这些因子的设计，使得风扇在在转速为23000rpm的情况下，改进后的风扇的流量由0.2444m3/s增大到了0.2859m3/s，风量提高了 16.99%，静压升高了 1040Pa，静压效率由32.47%提高到了 37.88%，有效提高风扇运转时所能引导的空气流量以及所能承受的静压力，极大的改善现有风扇在运转时所发生的失速效应，进而提高了风扇整体效能。
【附图说明】
[0010]图1、本实用新型的结构示意图。
[0011]图2、本实用新型截面示意图。
[0012]图3、图2中A部局部放大图。
[0013]图4、图2中B部局部放大图。
[0014]图5、图2中C部局部放大图。
[0015]图6、图2中D部局部放大图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:参见图1至图6，一种管道轴流式风扇，包括轮毂和安装在所述轮毂上的叶轮2，所述叶轮2上固定连接有若干个叶片I，所述叶片I的工作部分具有六个等高截面，依次为Pl截面3、P2截面4、P3截面5、P4截面6、P5截面7、P6截面8，所述六个等高截面设计因子的几何数据为:所述Pl截面3的截面长度L为16.7mm，前缘半径Rl为2_，前缘椭圆比例因子T为10，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.41°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.2mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为12°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.37，压力面变形因子为0.35，叶片扭转角度为-1.75°，叶片截面X向移动距离为63.58mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为Omm;所述P2截面4的截面长度L为16.1mm，前缘半径Rl为1.9mm，前缘椭圆比例因子T为11，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.38°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.18mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为12.68°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.34，压力面变形因子为0.32，叶片扭转角度为-17.47°，叶片截面X向移动距离为63.36mm，沿Y方向移动距离为_0.28mm，沿Z方向移动距离为6.1mm;所述P3截面的截面长度L为15.97_，前缘半径Rl为1.8_，前缘椭圆比例因子T为12，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.95°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.16mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为11.87°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.31，压力面变形因子为0.38，叶片扭转角度为-31.98°，叶片截面X向移动距离为62.45mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为12.2mm;所述P4截面的截面长度L为15.9mm，前缘半径Rl为1.7mm，前缘椭圆比例因子T为13，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为38.82°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.14mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.89°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.28，压力面变形因子为0.46，叶片扭转角度为-43.03°，叶片截面X向移动距离为61.11mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为18.3mm;所述Ρ5截面的截面长度L为15.77mm，前缘半径Rl为1.6mm，前缘椭圆比例因子T为14，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为40.72°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.12mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.28°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.24，压力面变形因子为0.52，叶片扭转角度为-50.58°，叶片截面X向移动距离为60.41mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为24.4mm;所述P6截面的截面长度L为15.1mm，前缘半径Rl为1.5mm，前缘椭圆比例因子T为15，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为40.5°，叶片截面入口角β为16°，叶片截面尾缘半径R2为0.1mm，叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.1°，叶片出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.2，压力面变形因子为0.5，叶片扭转角度为-56.07°，叶片截面X向移动距离为60.76mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为30.5mm。
[0017]上述技术方案中，所述轮毂半径为18mm，所述轮毂外径为36mm，所述叶轮2的外径为91.2mm。
[0018]上述技术方案中，所述所述叶轮2上等距设置有11片叶片I。
[0019]上述技术方案中，所述所述叶片I为PA66叶片。
[0020]通过对所述六个等高截面的截面长度L、前缘半径R1、前缘椭圆比例因子T、叶型截面前缘两侧曲线夹角α、叶片截面入口角β、叶片截面尾缘半径R2、叶片截面尾缘两侧曲线夹角Θ、叶片出口角γ、吸力面变形因子、压力面变形因子、叶片扭转角度、叶片截面X向移动距离、沿Y方向移动距离、沿Z方向移动距离这些因子的设计，使得风扇在在转速为23000rpm的情况下，改进后的风扇的流量由0.2444m3/s增大到了0.2859m3/s，风量提高了 16.99%，静压升高了 1040Pa，静压效率由32.47%提高到了 37.88%，有效提高风扇运转时所能引导的空气流量以及所能承受的静压力，极大的改善现有风扇在运转时所发生的失速效应，进而提高了风扇整体效能。
[0021]本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种管道轴流式风扇，包括轮毂和安装在所述轮毂上的叶轮(2)，所述叶轮(2)上固定连接有若干个叶片(I)，其特征在于，所述叶片(I)的工作部分具有六个等高截面，依次为Pl截面(3)、P2截面(4)、P3截面(5)、P4截面(6)、P5截面(7)、P6截面(8)，所述六个等高截面设计因子的几何数据为:所述Pl截面(3)的截面长度L为16.7mm，前缘半径Rl为2mm，前缘椭圆比例因子T为10，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.41°，叶片(I)截面入口角β为16°，叶片(I)截面尾缘半径R2为0.2mm，叶片(I)截面尾缘两侧曲线夹角Θ为12°，叶片(I)出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.37，压力面变形因子为0.35，叶片(I)扭转角度为-1.75°，叶片(I)截面X向移动距离为63.58mm，沿Y方向移动距离为_0.28mm，沿Z方向移动距离为Omm ；所述P2截面(4)的截面长度L为16.1_，前缘半径Rl为1.9_，前缘椭圆比例因子T为11，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.38°，叶片(I)截面入口角β为16°，叶片(I)截面尾缘半径R2为0.18mm，叶片(I)截面尾缘两侧曲线夹角Θ为12.68°，叶片(I)出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.34，压力面变形因子为0.32，叶片(I)扭转角度为-17.47°，叶片(I)截面X向移动距离为63.36mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为6.1mm;所述P3截面(5)的截面长度L为15.97_，前缘半径Rl为1.8_，前缘椭圆比例因子T为12，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为35.95°，叶片(I)截面入口角β为16°，叶片(I)截面尾缘半径R2为0.16mm，叶片(I)截面尾缘两侧曲线夹角Θ为11.87°，叶片(I)出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.31，压力面变形因子为0.38，叶片扭转角度为-31.98°，叶片(I)截面X向移动距离为62.45mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为12.2mm;所述P4截面(6)的截面长度L为15.9mm，前缘半径Rl为1.7mm，前缘椭圆比例因子T为13，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为38.82°，叶片(I)截面入口角β为16°，叶片(I)截面尾缘半径R2为0.14mm，叶片(I)截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.89°，叶片(I)出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.28，压力面变形因子为0.46，叶片(I)扭转角度为-43.03°，叶片(I)截面X向移动距离为61.11mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为18.3mm;所述P5截面(7)的截面长度L为15.77mm，前缘半径Rl为1.6mm，前缘椭圆比例因子T为14，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为40.72°，叶片(I)截面入口角β为16°，叶片(I)截面尾缘半径R2为0.12mm，叶片(I)截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.28°，叶片(I)出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.24，压力面变形因子为0.52，叶片(I)扭转角度为-50.58°，叶片(I)截面X向移动距离为60.41mm,沿Y方向移动距离为_0.28mm，沿Z方向移动距离为24.4mm；所述P6截面(8)的截面长度L为15.Imm，前缘半径Rl为I.5mm，前缘椭圆比例因子T为15，叶型截面前缘两侧曲线夹角α为40.5°，叶片(I)截面入口角β为16°，叶片(I)截面尾缘半径R2为0.1mm，叶片(I)截面尾缘两侧曲线夹角Θ为10.1°，叶片(I)出口角γ为12°，吸力面变形因子为0.2，压力面变形因子为0.5，叶片(I)扭转角度为-56.07°，叶片(I)截面X向移动距离为60.76mm，沿Y方向移动距离为-0.28mm，沿Z方向移动距离为30.5mm。2.如权利要求1所述的一种管道轴流式风扇，其特征在于，所述轮毂半径为18mm，所述轮毂外径为36mm，所述叶轮(2)外径为91.2mm。3.如权利要求1所述的一种管道轴流式风扇，其特征在于，所述叶轮(2)上等距设置有11片叶片(I)。4.如权利要求1或3所述的一种管道轴流式风扇，其特征在于，所述叶片(I)为PA66叶片。
【文档编号】F04D29/38GK205654596SQ201620498560
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月30日 公开号201620498560.9, CN 201620498560, CN 205654596 U, CN 205654596U, CN-U-205654596, CN201620498560, CN201620498560.9, CN205654596 U, CN205654596U
【发明人】张明, 厉海涛, 崔树鑫
【申请人】宁波至高点工业设计有限公司