，沟槽应该具有足够的宽度以保证槽内的流动畅通，一般根据可 逆通风机几何尺寸的大小，按叶片顶部弦长，周向中心对称地开2?10条沟槽，吹气槽的宽 度为2. 5?10_，吹气槽的深度为10?50_。由于沟槽结构是几何对称的，因此无论旋转 方向如何均能保证了气动性能的全可逆。
[0028] 可逆轴流通风机叶顶吹气槽结构的采用，除了减少进口环流强度和叶顶吸力面轴 向旋涡强度从而达到降低流动损失提高可逆通风机的流动效率外，还取消了叶顶机匣两侧 的防喘振环，简化了机体结构，制造成本大幅度降低。计算机数值模拟表明：可逆轴流通风 机全压效率可以提尚3?5%，制造成本降低10%左右。
[0029] 下面列举本发明的几个具体实施例：
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例是具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，包括叶柄1、叶身2和吹气槽3。
[0032] 可逆轴流通风机叶片用于直径D = 2m的可逆轴流通风机，该可逆轴流通风机叶轮 工作转速n = 980r. m. p，设计流量Q = 60m3/s，设计全压P = 950Pa，叶轮叶片数量Z = 10， 叶片顶部弦长L = 250mm，轮毂比k = 0.45。叶顶安装角13^=15°。
[0033] 在该可逆轴流通风机叶片的叶顶开有3个吹气槽3,各吹气槽宽度方向的中心线 与风机旋转的圆周方向同向。叶顶位于叶身2顶端。本实施例中，吹气槽有3个，各吹气槽 的宽度为5. 5mm，各吹气槽的深度为25mm。
[0034] 各吹气槽按周向中心对称，均布在叶顶表面。本实施例中，3个吹气槽均布在叶顶 表面，并使中间的吹气槽位于该叶片叶顶表面处翼型的中心处，其余两个吹气槽对称的分 布在中间吹气槽的两侧，各吹气槽宽度方向的中心线之间的间距为20. 5mm。
[0035] 可逆轴流通风机叶片的叶柄1和叶身2的结构均采用现有技术，按设计的叶片安 装角固定在轮毂上。
[0036] 为验证本实施例的效果，将同一气动参数、几何参数、叶片数和工作转速的未开叶 顶吹气槽的叶片作为对比对象进行了详细的计算机数值流动分析。
[0037] 图3和图5为直径2米的可逆轴流通风机进口侧正视图。视图中绘制了相同条件 下，叶片吸力面和进气集流口上的速度分布。叶片表面的速度分布采用相对速度矢量表示， 进气集流口和机匣附近采用绝对速度矢量表示，叶轮按顺时针方向旋转。
[0038] 图4和图6中，分别给出了未开叶顶吹气槽和开叶顶吹气槽后叶片顶部吸力面上 的轴向旋涡和由叶顶吸力面轴向旋涡诱导的进口环流局部放大速度矢量图。图4中，模拟 了未开叶顶吹气槽的叶片表面和进气侧机匣附近速度矢量，图6中，模拟了开有叶顶吹气 槽的叶片顶部吸力面上的轴向旋涡和由叶顶吸力面轴向旋涡4诱导的进口环流5以及叶片 表面和进气侧机匣附近速度矢量。
[0039] 叶顶吸力面轴向旋涡4是指图4下半部分4所指示的，叶片上的用速度矢量表示 的气体的旋涡结构。进口环流5是指图4上半部分5指示的位于叶片进气前部进气集流口 和机匣附近、并与叶轮转动方向相同的高速旋转的气流。
[0040] 为验证本发明的效果，对本实施例进行了数值模拟。数值模拟的结果表明：
[0041] 1.比较图4和图6的结果：相同的背压条件下，开叶顶吹气槽的叶片顶部吸力面 上的轴向旋涡强度大幅度减弱。叶片压力面、吸力面上气流分布更加合理，气流进入叶片的 流动阻力大幅减小，流量增加5?8%。
[0042] 2.比较图3和图5的结果可以看出：叶顶吸力面轴向旋涡4诱导的进口环流5的 范围和强度减小，使得环绕速度大幅下降，进风口集流口壁面附近的流动摩擦损失、环绕动 能损失降低，进气效率提尚。
[0043] 3.由于本实施例改善了气流进入叶片通道的进气条件，因此可以取消叶顶筒壁两 侧的防喘振环装置，制造成本大幅度降低。
[0044] 4.同比条件下可逆轴流通风机全压效率提高3?5%，达到了节能降耗的目的。
[0045] 本发明还给出了实施例2至6。实施例2和3中的可逆轴流通风机叶片的结构与 实施例1中可逆轴流通风机叶片的结构相同，具体结构参见图7和图8。其余实施例的技术 参数见表1。
[0046] 表 1
【主权项】
1. 具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，其特征在于：包括由叶柄（1)和叶身（2)组成 的叶片；叶身（2)的顶部沿圆周方向开设至少两个吹气槽（3)，吹气槽（3)均布在叶顶表 面，将叶片顶部翼型压力面与吸力面联通。
2. 根据权利要求1所述的具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，其特征在于：所述吹气 槽（3)为若干对称结构的沟槽。
3. 根据权利要求1所述的具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，其特征在于：所述吹气 槽（3)沿径向的深度小于等于叶片顶部吸力面上旋涡尺度的半径。
4. 根据权利要求1所述的具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，其特征在于：所述吹气 槽⑶的宽度为2. 5?ICtam，深度为10?5Ctam〇
5. 根据权利要求1所述的具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，其特征在于：所述吹气 槽（3)宽度方向的中心线与风机旋转的圆周方向同向，且各吹气槽宽度方向的中心线之间 的间距为5?30mm。
6. 根据权利要求1所述的具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，其特征在于：所述叶身 (2)的顶部开设有2?10个吹气槽（3)。
【专利摘要】本发明公开了一种具有吹气槽的可逆轴流通风机叶片，包括由叶柄和叶身组成的叶片；叶身的顶部沿圆周方向开设至少两个吹气槽，吹气槽均布在叶顶表面，将叶片顶部翼型压力面与吸力面联通。这种对称结构的沟槽利用压力面、吸力面较高的压力差在沟槽内形成从压力面到吸力面的气流，将吸力面的涡流沿流动方向吹除。本发明在叶身顶部开设的沟槽能够维持叶片顶部吸力面的旋涡结构但减小进口环流和叶顶吸力面轴向旋涡的流动强度从而达到减小涡流损失和摩擦损失提高通风机的全压效率，达到节能降耗的目的。计算机数值模拟表明：可逆轴流通风机全压效率可以提高3～5％，制造成本降低10％左右。
【IPC分类】F04D29-38
【公开号】CN104613009
【申请号】CN201510046696
【发明人】苏莫明, 洪灵
【申请人】苏莫明
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月29日