专利名称：一种轴流风轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴流风轮，特别涉及ー种通过抑制风轮尾缘湍流边界层分离，达到提高风轮叶片的工作面积，井能降低湍流强度和减小湍流噪声的轴流风轮。
背景技术：
一般地，轴流风轮是ー种通过电机驱动旋转，带动气体轴向送风的装置。轴流风轮不仅适用于空调、电风扇、电冰箱 等家电产品，同时也广泛地用于计算机、航空航天、船舶等エ业领域。下面结合附图I和图2来说明轴流风轮的现有技木。如图所示，现有的轴流风轮I包括轮毂11以及围绕轮毂设置的若干个风轮叶片
12。流体绕过风轮叶片12的特征决定了整个轴流风轮的性能。风轮叶片12的出风面为压力面20，风轮叶片12的吸风面为吸力面21。风轮叶片12沿半径方向最外缘为叶顶26，叶顶26连接风轮叶片进风侧的前缘27和出风侧的尾缘28。现有轴流风轮在旋转过程中，通过压カ面20对气体做功，使之获得动能流出风轮前部，同时在压力面20与吸力面21的压カ差的作用下，轴流风轮后侧的空气向前侧流动，从而实现轴向送风的功能。但是上述技术的轴流风轮具有如下不足。图3为气流绕过风轮叶片12的横截面示意图。气流以一定攻角流经风轮叶片12吋，由于存在逆压カ梯度，气流会在吸力面21靠近风轮尾缘28的区域29开始产生边界层分离，从而减小了风轮叶片12的实际做功面积，降低了风轮的工作效率；同时，气流在分离区形成各种尺度的湍流涡旋30，并从风轮尾缘28处不断脱落形成尾流脱落涡街，这样不仅增强了湍流強度，同时会产生宽频的湍流噪声。
发明内容
为了解决以上问题，本发明的目的是通过改进风轮尾缘湍流边界层分离区的结构特征，来推迟风轮吸力面尾缘区湍流边界层的分离，抑制湍流漩涡的产生和脱落，提供ー种高效率低噪声的轴流风轮。为了达到以上目的，本发明提供ー种具有如下结构的轴流风轮包括与电机相连的轮毂和围绕轮毂设置的若干个风轮叶片，所述风轮叶片包括进风侧的风轮前缘和出风侧的风轮尾缘，其特征是，在所述风轮尾缘区设有通孔。上述风轮尾缘区的通孔数目可以是ー个或多个。上述风轮尾缘区的通孔的形状为圆形或者椭圆形的直通孔或者斜通孔，或者是方形或者多边的直通槽或者斜通槽，或者是各种不同形状孔的组合。上述风轮尾缘区的通孔的孔径范围为0. lmm-300mm。上述风轮尾缘区的通孔的分布位置为规律分布或者随机分布。上述风轮尾缘区的通孔的分布区域为靠近风轮尾缘区域，其周向范围为0-1/2倍风轮叶片周向截面弦长 ，其径向范围为0-1倍风轮叶片半径。上述所有风轮尾缘区通孔的数目、形状和位置可根据风轮的大小、形状、工作条件和工作环境共同决定。本发明的有益效果是，在风轮尾缘区设置通孔，风轮在旋转过程中，由于风轮压カ面和吸力面存在压カ差，因此风轮压カ面边界层内的部分流体经过通孔流向吸力面尾缘区，从而推迟吸カ面边界层的分离，増大风轮的实际做功面积，有效地提高了风轮的工作效率；同时抑制和破坏吸カ面边界层分离区内湍流涡旋的产生和脱落，从而降低边界层湍流強度和湍流噪声。
图I为现有轴流风轮的结构正视 图2为现有轴流风轮的结构侧视 图3为现有轴流风轮中气流绕过风轮叶片横截面示意 图4为本发明实施例I的结构正视 图5为本发明实施例I的结构侧视 图6为本发明实施例2的结构正视 图7为本发明实施例3的结构正视图。本发明主要部件附图标记说明
101 :轮毂，102 :风轮叶片，120 :压カ面，121 :吸力面，126 :叶顶，127 :前缘，128 :尾缘，200 :通孔。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进ー步说明。实施例I :
如图4和图5所示，本实施例包括轮毂101以及围绕轮毂101设置的三个风轮叶片102 ;风轮叶片102的出风面为压カ面120，风轮叶片102的吸风面为吸力面121 ;风轮叶片102沿半径方向最外缘为叶顶126，叶顶126连接风轮叶片102进风侧的前缘127和出风侧的尾缘128。风轮尾缘128区域设置多个通孔200。通孔200的形状为圆形或者非圆形的直通孔或者斜通孔。通孔200的分布位置按规律规律纵横排列；通孔200的孔径范围为
0.lmm-300mm ;所有通孔200整体靠近风轮尾缘128区域，其周向范围为0-1/2倍风轮叶片102周向截面弦长，其径向范围为0-1倍风轮叶片102半径。通过CFD流体分析和实验测试证明在风轮尾缘区设计若干个通孔，风轮压カ面边界层内的部分流体在压カ差的作用下经过通孔流向吸力面尾缘区，推迟吸カ面边界层的分离，増大风轮的实际做功面积，有效地提高了风轮的工作效率；同时抑制和破坏吸カ面边界层分离区内湍流涡旋的产生和脱落，从而降低边界层湍流噪声。实施例2 :如图6所示，风轮叶片102的尾缘区设计若干个通孔200。通孔200的周向尺寸从风轮中心到风轮外缘逐渐増大。通孔200其他结构上的未述特征同实施例I。其效果在于风轮在旋转过程中，流体绕过风轮周向截面的线速度从风轮中心到风轮外缘是逐渐増大的，风轮吸力面尾缘的边界层分离区也逐渐増大，因此设计本实施例的通孔方式，不仅有利于风轮压カ面边界层内的部分流体在压カ差的作用下经过通孔流向吸力面尾缘区，推迟吸カ面边界层的分离，増大风轮的实际做功面积，提高风轮的工作效率，同时能減少流体从压カ面吸入到吸力面而产生的流量损失，保证整机风量。实施例3 :如图7所示，风轮叶片102的尾缘区设计I个通孔200。通孔200位于风轮叶片102的尾缘靠近风轮外缘区域。通孔200其他结构上的未述特征同实施例I。其效果在于风轮在旋转过程中，流体绕过风轮周向截面的线速度在风轮外缘相对较大，风轮吸カ面尾缘的边界层分离在靠近风轮外缘也相对较为明显，因此设计本实施例的通孔方 式，不仅能够有效抑制风轮吸力面尾缘的边界层分离，増大风轮的实际做功面积，提高风轮的工作效率，同时单个通孔方式制作エ艺简单，且风轮尾缘处的强度也较好。
权利要求
1.一种轴流风轮，包括与电机相连的轮毂(101)和围绕轮毂(101)设置的若干个风轮叶片(102)，所述风轮叶片(102)包括进风侧的风轮前缘(127)和出风侧的风轮尾缘(128)，其特征是，在所述风轮尾缘(128)区设有通孔(200)。
2.根据权利要求I所述的轴流风轮，其特征是，所述风轮尾缘(128)区的通孔(200)数目为ー个或多个。
3.根据权利要求I或2所述的轴流风轮，其特征是，所述风轮尾缘(128)区的通孔(200)的形状为圆形或椭圆形的直通孔或斜通孔；或者是方形或多边的直通槽或斜通槽，或者是各种不同形状孔的组合。
4.根据权利要求3所述的轴流风轮，其特征是，所述风轮尾缘(128)区的通孔(200)的孔径范围为0. lmm-300mm。
5.根据权利要求I所述的轴流风轮，其特征是，所述风轮尾缘(128)区的通孔(200)的分布位置为规律分布或者随机分布。
6.根据权利要求I所述的轴流风轮，其特征是，所述风轮尾缘(128)区的通孔(200)的分布区域为靠近风轮尾缘(128)区域，其周向范围为0-1/2倍风轮叶片(102)周向截面弦长，其径向范围为0-1倍风轮叶片(102)半径。
全文摘要
本发明是一种轴流风轮，包括与电机相连的轮毂和围绕轮毂设置的若干个风轮叶片，所述风轮叶片包括进风侧的风轮前缘和出风侧的风轮尾缘，其特征是，在所述风轮尾缘区设有通孔。本发明由于在风轮尾缘区设置通孔，风轮在旋转过程中，由于风轮压力面和吸力面存在压力差，因此风轮压力面边界层内的部分流体经过通孔流向吸力面尾缘区，从而推迟吸力面边界层的分离，增大风轮的实际做功面积，有效地提高了风轮的工作效率；同时抑制和破坏吸力面边界层分离区内湍流涡旋的产生和脱落，从而降低边界层湍流强度和湍流噪声。
文档编号F04D29/38GK102644623SQ20121011051
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者任志洁, 苏炳超, 郭双喜 申请人:广东美的制冷设备有限公司