一种新型扇叶的制作方法

文档序号:17824321发布日期:2019-06-05 22:31阅读:373来源:国知局
一种新型扇叶的制作方法

本实用新型涉及一种家用电器,尤其涉及一种降低脱落涡致噪音的扇叶。



背景技术:

在高速旋转过程中,轴流风叶,会在叶尾靠近吸力面侧形成负压区,压力面的气流会从叶尾区域泄漏进入该负压区,从而产生旋涡。随着叶片的旋转,该旋涡会朝着叶片旋转方向的反方向运动。在该运动过程中,该旋涡会发展并最终破裂。风叶的旋转噪音,很大一部分来源于该旋涡的发展与破裂。此案有技术中专利JP3588916在轮毂附近开孔(端壁区域),只是为了降低端壁低能流体汇聚导致的能量损失,不能降低整个尾缘区域的吸力面涡旋强度及涡旋脱落过程中的破裂。CN103185035A公开了带负离子发生器的通风装置,对整个叶片进行开孔,会严重削弱风叶的做功能力且无法降低风叶的旋转噪音。

CN203067353U公开了一种风扇,其包括扇叶,所述扇叶的尾缘处设有多个透孔。该风扇中,扇叶的尾缘处因设置了透孔而凹凸不同,气流沿扇叶的正面快速流动至尾缘处时因湍流产生的涡流分离减弱,进而减小了尾缘处的涡流分离区的面积,从而有效地减小了气动噪声。本实用新型还公开了一种气流调节设备,其应用了上述风扇,具有噪声小的优点。但是其直通孔设计会扰乱气流,产生额外的噪音。

目前,没有一种扇叶能够在降噪的同时达到有效避免扰乱气流。



技术实现要素:

所要解决的问题:针对以上问题,本实用新型提供一种新型不扰乱气流的情况下达到降噪。

技术方案:

一种新型扇叶,扇叶尾缘设有通孔,所述的通孔为曲形孔。

更进一步的技术方案,所述的通孔贯穿压力面与吸力面,通孔压力面一侧形成倒角,所述的倒角为倒圆角。

更进一步的技术方案,通孔吸力面一侧形成倒角,所述的倒角为倒圆角。

更进一步的技术方案,所述的通孔母线与压力面与吸力面气流主流流向相切。

更进一步的技术方案,所述的通孔沿尾缘等距排列。

更进一步的技术方案,所述的通孔为N排,所述的N≥1。

更进一步的技术方案,所述的通孔横截面为圆形、椭圆形、方形、三角形、多边形。

更进一步的技术方案,所述的通孔为圆形。

更进一步的技术方案,所述的通孔垂直面截面直径为2-6mm。

所述的通孔垂直面截面直径为d。

更进一步的技术方案,所述的通孔为直径相同,沿扇叶尾缘等距等大排布。

有益效果

本实用新型一种新型扇叶采用扇叶尾缘曲形孔设计将压力面的气流提前引入吸力面,从而降低吸力面的负压,进而降低吸力面生成的旋涡强度及大小,推迟了涡旋脱落时间,降低了涡旋脱落后的发展强度,进而降低了噪音。压力面倒角设计能减弱叶片两面的压力差,减小叶片吸力面的负压大小及区域,就可以很大程度上降低气流从压力面向吸力面流动的能量,从而减小旋涡的大小及强度。本实用新型结构简单,不容易损坏,具有较长的使用年限。

本专利旨在通过采用叶片尾缘开孔的技术方法,提前削弱吸力面的负压大小,产生一种新的降噪轴流风叶。

12通孔压力面一侧形成倒角,所述的倒角为倒圆角,曲形孔外侧倒角设计与气流方向一致,气流能够顺势进入曲形孔,减少通过时的压力,且气流在压力面与通孔之间形成圆滑过渡。

2通孔吸力面一侧形成倒角,所述的倒角为倒圆角。气流先碰到压力面后气压增大沿着扇叶向上抬升,气流通过通孔后,在惯性作用下压力面气流负担小,吸力面倒角设计引导气流出来后,使得压力面气流与吸力面气流发生的相互冲击,削弱气流的漩涡强度和大小。

两侧倒角的设计使得靠近来风侧与压力面和吸力面形成圆滑过渡,目的是降低气流流经通孔时不会与风叶产生明显的冲击加速度,避免因此产生异常噪音。

3所述的通孔母线与气流流向相切,所述通孔的轴严格处于以所述风叶中心为轴的圆柱面内,由于风叶是围绕风叶轴心做旋转运动的,通孔目前与气流流向相切可以稳住气流使其不在尾缘产生径向移动,防止会加剧气流的扰动。

4通孔在尾缘等距排列有利于扇叶尾部气流平衡,维持气流的稳定。

5所述的通孔为N排,所述的N≥1,靠近所述尾缘的所述通孔可以为单排,也可以为多排结构,多排有助于气流的分散,具体单排或多排的选择可以根据实际情况需要进行调整。

6通孔横截面为圆形、椭圆形、方形、三角形、多边形,其中圆形的制造成本低,且压力面吸力通孔没有棱角,有效减少对气流的扰乱。

7所述的通孔垂直直径为2-6mm,该直径范围内对扇叶做功效率影响小,且能达到降低噪音的效果。

附图说明

图1为现有技术常规叶弧的尾缘附近气流流线图;

图2为实用新型尾缘弧曲形孔开孔后附近气流流线图;

图3为本实用新型扇叶结构正面示意图;

图4为本实用新型扇叶气流流向图示意图;

图5为本实用新型扇叶的叶栅开孔图;

图6为本实用新型扇叶通孔结构放大图;

图7为本实用新型扇叶结构示意图;

1-前缘;2-压力面;3-尾缘;4-相切点;5-吸力面;6-倒角;7-曲形孔;8-叶顶;9-叶片;10-轮毂;11-叶根。

具体实施方式

实施例1

本发明旨在提出一种新的降噪技术,并运用该技术,提出了一种新的轴流风叶。风扇基本机构包括如下:轮毂,所述轮毂处于风叶整体的中心区域;叶片,所述叶片固定于轮毂上,叶片的个数可以为任意非零正整数;叶顶,所述叶顶为所述风叶的最外缘;叶根,所述叶根为所述叶片与所述轮毂连接处;前缘,所述前缘为叶片前侧边缘,当风叶在旋转过程中,所述前缘是拥有所述前缘的叶片最先与来流接触并发生作用的部分;尾缘,所述尾缘位于所述叶片的后侧边缘,当叶片旋转扫掠某区域时,所述尾缘属于所述叶片结构中最后扫掠的部分。所述扇叶在旋转过程中,气流以一定的相对水平速度迎面流向扇叶,扇叶一侧的气流会受到扇叶表面的挤压做功,从而引起该处扇叶表面静压升高,形成本专利所述的扇叶压力面。所述扇叶的另一侧气流流经所述扇叶的壁面时,由于扇叶对该处气流运动没有阻碍作用,导致扇叶该处的静压很小,形成本专利所述的扇叶吸力面。所述通孔母线是指各高度上的通孔截面中心连线。

如图1所示通过基于单叶弧的简单二维仿真模拟可见,常规叶片的叶弧在吸力面会形成明显的回流涡旋,如图2所示本实用新型提供的一种新型扇叶,当对扇叶尾部进行通孔设计时,吸力面的旋涡改善明显,可见本设计具有较好的降噪效果。本实用新型结构简单,不容易损坏,具有较长的使用年限。

如图3、4、5、6所示,尤其如图5叶栅开孔图,所谓的叶栅,是指通过一个以风叶旋转轴心为中心的圆柱面对风叶进行切割,形成数个空间曲面,再对其中的一个空间曲面进行二维展平,即形成所述的叶栅。需要强调的是,随着风叶沿叶片直径方向(简称径向)的变化,通常风叶的叶栅也是逐渐变化的。一种新型扇叶,该扇叶尾缘3处设有通孔,所述的通孔为曲形孔7。

所述的通孔贯穿压力面2与吸力面5,通孔压力面2一侧形成倒角6,所述的倒角6为倒圆角,所述的通孔与吸力面5一侧形成倒角6,所述的倒角6为倒圆角。所述的通孔母线与气流流向相切。所述的通孔为1排沿尾缘等大等距排列;所述的通孔横截面为圆形,所述的通孔垂直面截面直径可以为2-6mm,本实施例为2mm。

实施例2

如图3、4、5、6所示,一种新型扇叶,该扇叶尾缘3处设有通孔,所述的通孔为曲形孔7。

所述的通孔贯穿压力面2与吸力面5,通孔压力面2一侧形成倒角6,所述的倒角6为倒圆角,所述的通孔与吸力面5一侧形成倒角6,所述的倒角6为倒圆角。所述的通孔母线与气流流向相切。所述的通孔为1排沿尾缘等大等距排列;所述的通孔横截面为圆形,所述的通孔垂直面截面直径可以为2-6mm,本实施例为4mm。

实施例3

如图7所示,一种新型扇叶,该扇叶尾缘3处设有通孔,所述的通孔为曲形孔7。所述的通孔贯穿压力面2与吸力面5,通孔压力面2一侧形成倒角6,所述的倒角6为倒圆角,所述的通孔与吸力面5一侧形成倒角6,所述的倒角6为倒圆角。所述的通孔母线与气流流向相切。所述的通孔为2排沿尾缘等距排列;所述的通孔横截面为圆形,所述的通孔垂直面截面直径可以为2-6mm,本实施例为6mm。

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