一种波纹降噪叶片及包括该叶片的风扇的制作方法

本发明涉及风扇设备领域，具体涉及一种波纹降噪叶片及包括该叶片的风扇。
背景技术：
：目前，风扇是制冷或通风等行业必不可少的一个组成部分，在风扇工作过程中，气流会顺着风扇叶片的吸力面和压力面流动，在叶片的后缘出风，产生气流分离，气流沿风扇叶片的吸力面流动速率高于在压力面上的速率。由于风扇叶片的吸力面存在气流附面层，并且随着风扇旋转气流附面层不断地从风扇叶片后缘脱落，产生大量的气流涡，进而增大风扇的涡流噪声。现有技术中一般是在风扇叶片的后缘处设置锯齿状的结构，使气流流过锯齿面时，气流会向锯齿凸面汇集，减少风扇叶片的吸力面上的涡流分离，降低风扇宽频涡流噪声。但是在风扇转动过程中，锯齿状的结构容易造成人误碰风扇叶片后对人体造成伤害。而且由于只在后缘处设置锯齿状的结构，风扇叶片吸力面上的其他区域产生的气流附面层不能得到汇集，还会产生大量的气流涡，使降噪效果不明显。申请号为200820162494.3的专利“用于风机的风叶轮”，该专利包括有叶片和与电机的输出轴相联动的轮毅，且在位于外弦位置的叶片上设置有流线型的襟翼,所述襟翼从叶尖延伸入外弦长度的5一10％的位置开始延伸至外弦的后端，且每片叶片的后缘采用能降低旋转噪音的锯齿形。在叶片后缘上设置的锯齿结构，能有效地降低叶片出口处的旋涡流损失，使运行时能合理地避开喘振区，提高叶片的空气动力性能，使叶轮在转动时噪声更低。但是不能解决风量过大时叶片后缘处产生大量气流涡的问题。申请号为CN201520586783.6的专利“一种风扇叶片的静音结构”，通过在风扇叶片的背风侧边缘部粘结锯齿粘条，锯齿粘条的锯齿在风扇旋转时产生涡流，涡流在交汇处相互抵消，从而减小噪音。该专利中的技术虽然也能起到风扇装置的降噪作用，但是设置的锯齿粘条是通过粘结的方式固定在风扇叶片上，容易脱落，而且不能解决风量过大时的气流涡过大的问题，使降噪效果受到影响。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了提供一种波纹降噪风扇，并在叶片的吸力面上设置波纹降噪结构，可减少风扇叶片吸力面上的涡流分离，降低风扇宽频涡流噪声。为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：一种波纹降噪叶片，所述叶片的吸力面上设置波纹降噪结构，所述波纹降噪结构沿叶尖至叶根的方向分布。优选的，所述波纹降噪结构由至少一组波峰和波谷构成，每组所述波峰和所述波谷均沿着叶片后缘至叶片前缘的方向设置。当气流流过叶片的吸力面时，由于叶片的吸力面和后缘处存在波纹降噪结构的波峰和波谷结构，气流会有向波纹降噪结构中的波谷汇集的趋势，达到减少气流附面层分离或延迟气流附面层分离的效果，最终降低风扇宽频涡流噪声。优选的，每组所述波峰和所述波谷从所述叶片后缘开始延伸至所述叶片的吸力面中部。优选的，每组所述波峰和所述波谷从所述叶片后缘开始延伸至所述叶片前缘。优选的，所述波纹降噪结构包括至少两组所述波峰和所述波谷，沿所述叶尖至叶根方向所述波纹降噪结构中的所述波峰等间距分布，沿所述叶尖至叶根方向所述波纹降噪结构中的所述波谷等间距分布。优选的，所述波纹降噪结构包括至少两组所述波峰和所述波谷，沿所述叶尖至叶根方向所述波纹降噪结构中的相邻两个所述波峰之间的距离逐渐增大，沿所述叶尖至叶根方向所述波纹降噪结构中的相邻两个所述波谷之间的距离逐渐增大。优选的，所述波纹降噪结构包括至少两组所述波峰和所述波谷，沿所述叶尖至叶根方向所述波纹降噪结构中的相邻两个所述波峰之间的距离逐渐减小，沿所述叶尖至叶根方向所述波纹降噪结构中的相邻两个所述波谷之间的距离逐渐减小。优选的，相邻两个所述波峰之间的距离或相邻两个所述波谷之间的距离为波长h，所述叶片长度为H，h和H之间的关系为：0<h≤0.5H。优选的，相邻所述波峰和所述波谷上的截面翼型气流出口角分别为b、c，两个所述气流出口角夹角为d，相邻所述波峰和所述波谷的所述气流出口角夹角d的范围为：0.5°≤d≤10°。本发明还提供了一种风扇，所述风扇包括风扇轮毂和电机，还包括上述的波纹降噪叶片，波纹降噪叶片安装在所述风扇轮毂上。相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：本发明通过在风扇叶片的吸力面上设置波纹降噪结构，波纹降噪结构沿叶尖至叶根的方向分布。波纹降噪结构由至少一组波峰和波谷构成，每组波峰和波谷均沿着叶片后缘至叶片前缘的方向设置。每组波峰和波谷的长度方向与叶片后缘至叶片前缘的方向相同，每组波峰和波谷的长度可以延伸至叶片吸力面的中部也可以延伸至叶片前缘，当气流流过叶片的吸力面时，由于叶片的吸力面和后缘处存在波纹降噪结构的波峰和波谷结构，气流会有向波纹降噪结构中的波谷汇集的趋势，达到减少气流附面层分离或延迟气流附面层分离的效果，最终降低风扇宽频涡流噪声。附图说明图1为本发明波纹降噪叶片和风扇轮毂装配的正示图；图2为本发明第一实施例稀疏等间距波纹降噪叶片的结构示意图；图3为本发明第二实施例密集等间距波纹降噪叶片的结构示意图；图4为本发明第三实施例递增型波纹降噪叶片的结构示意图；图5为本发明第四实施例递减型波纹降噪叶片的结构示意图；图6为本发明波纹降噪叶片截面气流出口角度示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。本发明的第一实施例中，如图1和2所示，一种波纹降噪叶片，叶片1包括吸力面和压力面，在风扇转动的过程中，气流会顺着叶片1的吸力面和压力面流动，在叶片1的后缘出风，产生气流分离，气流沿叶片1的吸力面流动速率高于在压力面上的速率，因此当气流流过叶片1的吸力面时，在叶片1的吸力面上产生气流附面层，并且随着风扇旋转气流附面层不断地从叶片1后缘脱落，产生大量的气流涡。本发明的叶片1的吸力面为叶片1的正面，叶片1的压力面为叶片1的背面。本发明叶片1的吸力面上设置波纹降噪结构3，波纹降噪结构3沿叶尖11至叶根12的方向分布。波纹降噪结构3由至少一组波峰31和波谷32构成，每组波峰31和波谷32均沿着叶片后缘14至叶片前缘13的方向设置，即每组波峰31和波谷32的长度方向与叶片后缘14至叶片前缘13的方向相同，多组波峰31和波谷32形成波纹降噪结构3从叶尖11向叶根12方向设置。本实施例优选的每组波峰31和波谷32从叶片后缘14开始延伸至叶片的吸力面的中部，即每组波峰31和波谷32长度为叶片宽度的一半。当气流流过叶片的吸力面时，由于叶片的吸力面和后缘处存在波纹降噪结构3的波峰31和波谷32结构，气流会有向波纹降噪结构3中的波谷32汇集的趋势，达到减少气流附面层分离或延迟气流附面层分离的效果，最终降低风扇宽频涡流噪声。如图2所示，波纹降噪结构3包括至少两组波峰31和波谷32，沿叶尖11至叶根12方向波纹降噪结构3中的波峰31等间距分布，即相邻两个波峰31之间的间距相等，而且沿叶尖11至叶根12方向波纹降噪结构3中的波谷32等间距分布，即相邻两个波波谷32之间的间距相等。相邻两个波峰31之间的距离或相邻两个波谷32之间的距离为波长h，叶片长度为H，h和H之间的关系为：0<h≤0.5H。本实施例优选的h＝0.2H。如图6所示，本发明波纹降噪结构3上的相邻波峰31和波谷32上的截面翼型气流出口角分别为b、c，两个气流出口角b和c形成的气流出口角夹角为d，相邻波峰31和波谷32的气流出口角夹角d的范围为：0.5°≤d≤10°。本发明通过在风扇叶片的吸力面上设置波纹降噪结构3，波纹降噪结构3沿叶尖11至叶根12的方向分布。波纹降噪结构3由至少一组波峰31和波谷32构成，每组波峰31和波谷32均沿着叶片后缘14至叶片前缘13的方向设置。每组波峰31和波谷32的长度方向与叶片后缘14至叶片前缘13的方向相同，每组波峰31和波谷32的长度可以延伸至叶片吸力面的中部也可以延伸至叶片前缘13，当气流流过叶片的吸力面时，由于叶片的吸力面和后缘处存在波纹降噪结构3的波峰31和波谷32结构，气流会有向波纹降噪结构3中的波谷32汇集的趋势，达到减少气流附面层分离或延迟气流附面层分离的效果，最终降低风扇宽频涡流噪声。如图3所示，在本发明的第二实施例中，沿叶尖11至叶根12方向波纹降噪结构3中的波峰31等间距分布，即相邻两个波峰31之间的间距相等，而且沿叶尖11至叶根12方向波纹降噪结构3中的波谷32等间距分布，即相邻两个波波谷32之间的间距相等。本实施例优选的两个波峰31之间的距离或相邻两个波谷32之间的距离为波长h和叶片长度H之间的关系为h＝0.1H。如图4所示，在本发明的第三实施例中，波纹降噪结构3包括至少两组波峰31和波谷32，沿叶尖11至叶根12方向波纹降噪结构3中的相邻两个波峰31之间的距离逐渐增大，沿叶尖11至叶根12方向波纹降噪结构3中的相邻两个波谷32之间的距离逐渐增大。如图5所示，在本发明的第四实施例中，波纹降噪结构3包括至少两组波峰31和波谷32，沿所述叶尖11至叶根12方向所述波纹降噪结构3中的相邻两个所述波峰31之间的距离逐渐减小，沿叶尖11至叶根12方向波纹降噪结构3中的相邻两个波谷32之间的距离逐渐减小。第一实施例为稀疏等间距波纹降噪叶片，第二实施例为密集等距波纹降噪叶片，第三实施例为递增型波纹降噪叶片，第四实施例为递减型波纹降噪叶片。将上述第一至第四实施例的波纹降噪叶片与现有技术中的无波纹叶片在相同风扇转速下进行试验，获得五组风量和噪声数据，得到的结果如表1所示：表1叶片类型风扇转速(RPM)风量(m3/h)噪声(dBA)无波纹叶片2000107664.5第一实施例2000109262.7第二实施例2000108262.1第三实施例2000107362.3第四实施例2000107562.5从表1中可以看出：本发明不同实施例的波纹降噪叶片相比于现有技术中的无波纹叶片，在相同风扇转速下，其噪声数据均得到了降低。第一实施例和第二实施例相比较，风扇叶片波纹越密集噪声降低幅度越大。第一实施例和第二实施例与无波纹叶片比较，同一风扇风量越大波纹降噪幅度也越大。在本发明的第五实施例中，每组波峰31和波谷32从叶片后缘14开始延伸至叶片前缘13，即每组波峰31和波谷32长度与叶片宽度相等。本发明还公开了一种风扇，风扇包括风扇轮毂2和电机，还包括上述的叶片1，叶片1安装在风扇轮毂2上，风扇轮毂2安装在电机上。在风扇轮毂2上的电机带动叶片1转动的过程中，叶片1产生的气流沿着叶片的吸力面流动产生气流附面层，由于气流会有向波纹降噪结构3中的波谷32汇集的趋势，达到减少气流附面层分离或延迟气流附面层分离的效果，最终降低风扇宽频涡流噪声。根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。当前第1页1 2 3