一種離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，包括葉片，其特征在于所述葉片的迎風(fēng)面上間隔設(shè)有多個第一凹腔槽，所述葉片的尾翼上間隔設(shè)有多個第二凹腔槽，并且所述第二凹腔槽的橫截面積大于所述第一凹腔槽的橫截面積。優(yōu)選所述第二凹腔槽的橫截面為矩形。本發(fā)明在葉片的面部設(shè)置了第一凹腔槽，用于減小葉片表面的邊界層分離；在葉片的尾翼上設(shè)置了第二凹腔槽，用于減小葉輪尾緣渦流周期性脫落；兩者協(xié)同作用，凹腔槽內(nèi)大部分橫向流動受到溝槽邊界的阻礙，無法形成大尺度的漩渦，這種阻滯作用增加了粘性底層的有效厚度，減少壁面上的速度梯度，從而大大降低了噪音的產(chǎn)生。優(yōu)選方案中，氣體流經(jīng)矩形槽時會產(chǎn)生沖擊損失，有效的減小葉片邊界層內(nèi)氣體分離前的壓力，噪音效果更優(yōu)。
【專利說明】
一種離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及到風(fēng)機領(lǐng)域，具體指一種離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)掛機采用的是離心風(fēng)機，實際運行時氣體流經(jīng)葉片表面，當(dāng)附面層過大會造成邊界層分離，進(jìn)而產(chǎn)生渦流脈動噪聲和尾緣渦流脫離噪聲，不僅影響風(fēng)機的氣動性能，而且噪音大。
[0003]CN201410640489.9公開了一種《高速電力機車?yán)鋮s系統(tǒng)用低噪軸流風(fēng)機葉輪》，其通過在軸流風(fēng)機葉片上開設(shè)通孔來降噪；通過整個葉輪表面設(shè)置成通孔雖然會使噪聲降低，但會使氣體在槽內(nèi)產(chǎn)生渦流，使能量損失增加，嚴(yán)重影響到風(fēng)量和風(fēng)向。
[0004]CN201410592816.8公開了《一種葉片導(dǎo)流槽降噪的離心風(fēng)機》，其是通過在離心風(fēng)機葉片上設(shè)置導(dǎo)流槽來降噪；導(dǎo)流槽的降噪效果較小，并且其通過將渦流噪聲導(dǎo)流在一起只能降低渦流噪聲的區(qū)域，不能根本上降低渦流噪聲。
[0005]CN201310732374.8公開了《一種降噪軸流風(fēng)機》，其是通過在軸流風(fēng)機葉片上開槽，邊緣設(shè)鋸齒來降噪;CN200620087739.1公開了一種《空調(diào)軸流風(fēng)扇》，其是通過在軸流風(fēng)扇葉片尾翼部設(shè)置凹槽，切削吸力面，使得葉片表面層流轉(zhuǎn)換成紊流來降噪;其最多使氣體降噪一次，降噪效果不明顯。
[0006]CN201020162624.0公開了一種《低噪聲軸流風(fēng)機》，其是在軸流風(fēng)機葉片上設(shè)置橡膠層，橡膠層上設(shè)有吸聲孔來降噪;橡膠層的設(shè)置會使葉片表面摩擦阻力大幅度增大，同時增加了葉片厚度，降低了氣動性能。
[0007]綜上，現(xiàn)有技術(shù)中的降噪葉片結(jié)構(gòu)雖然有一定的降噪效果，但降噪效果不明顯;且氣流在凹槽內(nèi)能量損失大，對氣流的風(fēng)量和方向產(chǎn)生不利作用，均不能在保證風(fēng)機氣動性能不變的條件下有效的降低噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種能改善葉片表面因邊界層分離所導(dǎo)致的噪聲問題、從而有效降低噪音的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，包括葉片，其特征在于所述葉片的迎風(fēng)面上間隔設(shè)有多個第一凹腔槽，所述葉片的尾翼上間隔設(shè)有多個第二凹腔槽，并且所述第二凹腔槽的橫截面積大于所述第一凹腔槽的橫截面積。
[0010]所述第二凹腔槽的橫截面為矩形。
[0011 ]為能更有效地減小葉片邊界層內(nèi)氣體分離前的壓力，降低渦流的產(chǎn)生，所述第二凹腔槽的高度b可以為5?10mm，所述第二凹腔槽的高度b與寬度a之比為I?3:1，所述第二凹腔槽的深度h2為2?5mm。
[0012]所述第二凹腔槽靠近所述葉片的下邊緣，并且所述第二凹腔槽與所述葉片的出口側(cè)邊之間的最小距離為5?30mm。
[0013]相鄰所述第二凹腔槽之間的徑向距離為2?8mm。
[0014]上述各方案中第二凹腔槽的尺寸設(shè)計對整體的風(fēng)量和出口速度以及方向幾乎不產(chǎn)生影響。
[0015]所述第二凹腔槽可以有3?7個，呈一排平行設(shè)置。
[0016]所述葉片沿其長度方向上具有面部和尾部，所述尾部的寬度大于所述面部的寬度，所述第二凹腔槽設(shè)置在所述尾部上。
[0017]所述尾部的上、下邊緣均外凸于所述面部的上、下邊緣。
[0018]上述各方案中，所述第一凹腔槽可以根據(jù)需要為任意形狀，較好的，所述第一凹腔槽的橫截面為圓形。
[0019]所述第一凹腔槽的直徑Dl為4?10mm、深度hi為2?5mm，相鄰第一凹腔槽的圓心距離d2為1.5D1?3D1;
[0020]所述第一凹腔槽的圓心距離所述葉片上邊緣的最小距離h3為10?30mm，距離所述葉片下邊緣的最小距離h4為10?30mm，距離所述葉片進(jìn)口側(cè)邊的最小距離LI為10?30mm，距離所述葉片出口側(cè)邊的最小距離L2為10?30mm。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，在葉片的面部設(shè)置了第一凹腔槽，用于減小葉片表面的邊界層分離;在葉片的尾翼上設(shè)置了第二凹腔槽，用于減小葉輪尾緣渦流周期性脫落;兩者協(xié)同作用，凹腔槽內(nèi)大部分橫向流動受到溝槽邊界的阻礙，無法形成大尺度的漩渦，這種阻滯作用增加了粘性底層的有效厚度，減少壁面上的速度梯度，從而大大降低了噪音的產(chǎn)生。優(yōu)選方案中，氣體流經(jīng)矩形槽時會產(chǎn)生沖擊損失，能有效的減小葉片邊界層內(nèi)氣體分離前的壓力，從而降低了渦流的產(chǎn)生，降噪效果更優(yōu)。本發(fā)明優(yōu)選方案中，各凹腔槽的尺寸設(shè)計，能使氣體在各凹腔槽內(nèi)的能量損失降低到可以忽略的程度;并且開矩形槽加工工藝簡單，加工成本低。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例使用狀態(tài)的立體示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例中葉片正視方向的示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例中葉片測試方向的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]如圖1至圖3所示，該離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)包括:
[0027]葉片I，為弧形板狀結(jié)構(gòu)，并且迎風(fēng)面17的弧度大于背風(fēng)面18的弧度，葉片的中部厚度最大。
[0028]葉片I沿其長度方向上具有面部11和尾部12，尾部12的寬度大于面部11的寬度，并且尾部12的上、下邊緣均外凸于面部11的上、下邊緣，尾部下邊緣的長度稍大于尾部上邊緣的長度;并且尾部12的下邊緣的端角位置為弧形，弧形半徑大于第二凹腔槽3的高度b。
[0029]第一凹腔槽2，有多個，間隔設(shè)置在葉片I的迎風(fēng)面17上，第一凹腔槽2的橫截面為圓形。
[0030]本實施例中，第一凹腔槽2的直徑Dl為7mm、深度hi為3.5mm，相鄰第一凹腔槽的圓心之間的距離d2為15mm;
[0031]最上排第一凹腔槽2的圓心距離葉片I上邊緣13的距離h3為20mm，最下排第一凹腔槽2距離葉片I下邊緣14的距離h4為20mm，最內(nèi)列第一凹腔槽的圓心距離葉片I進(jìn)口側(cè)邊15的距離LI為20mm，最外列第一凹腔槽距離葉片出口側(cè)邊16的距離L2為30mm。
[0032 ]相鄰第一凹腔槽2之間的間距相等。
[0033]第二凹腔槽3，間隔設(shè)有在葉片I的尾翼上，本實施例中第二凹腔槽3有四個，設(shè)置在尾部12上，靠近葉片尾部12的下邊緣13，呈一排布置且相互平行;第二凹腔槽3的下邊緣低于面部11的下邊緣13，第二凹腔槽3的上邊緣與最下排第一凹腔槽2的上邊緣平齊;最外側(cè)第二凹腔槽3距離葉片出口側(cè)邊16的距離為23mm。
[0034]本實施例中第二凹腔槽3的橫截面為矩形，第二凹腔槽3的橫截面積大于第一凹腔槽2的橫截面積。第二凹腔槽3的高度b為8mm，第二凹腔槽3的寬度a為4mm，第二凹腔槽3的深度h2為4mm，相鄰第二凹腔槽3之間的徑向距離為5mm。
[0035]現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)流體流過光滑表面時，葉片表面會形成邊界層。該邊界層粘滯在壁面上，不隨主流流動，并在邊界層內(nèi)產(chǎn)生流向渦，導(dǎo)致低速流體的聚集和底層流體的向上突射，容易引起近壁區(qū)湍流猝發(fā)。噪音大。當(dāng)氣體流經(jīng)葉片尾緣并發(fā)生分離時，分離區(qū)和尾流區(qū)附近形成的低壓區(qū)由于壓力梯度過大從而導(dǎo)致很強的壓差阻力，發(fā)生渦流脫離噪聲，噪音進(jìn)一步增大。
[0036]而本實施例中，在葉片表面進(jìn)行微凹腔處理，對葉片表面摩擦阻力影響不大，在氣體流經(jīng)葉片表面時會使邊界層降低，相當(dāng)于降低了葉片厚度;且流體在第一凹腔槽內(nèi)的橫向流動受到溝槽邊界的阻礙，無法形成大尺度的漩渦，這種阻滯作用相當(dāng)于增加了粘性底層的有效厚度，減少壁面上的速度梯度，從而減小噪聲，且有利于氣動性能。
[0037]而當(dāng)氣體流經(jīng)尾緣根部時，依次經(jīng)過各矩形槽，尾翼上的矩形槽時會產(chǎn)生沖擊損失，能較大的降低速度梯度，有效減小葉片邊界層內(nèi)氣體分離前的壓力，降低葉片根部渦流的產(chǎn)生，且渦流噪聲主要發(fā)生在葉片根部，獲得進(jìn)一步的顯著降噪效果。并且，矩形槽的尺寸設(shè)計對整體的風(fēng)量和出口速度方向幾乎沒有影響。
【主權(quán)項】
1.一種離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，包括葉片(I)，其特征在于所述葉片(I)的迎風(fēng)面上間隔設(shè)有多個第一凹腔槽(2)，所述葉片(I)的尾翼上間隔設(shè)有多個第二凹腔槽(3)，并且所述第二凹腔槽(3)的橫截面積大于所述第一凹腔槽(2)的橫截面積。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第二凹腔槽(3)的橫截面為矩形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第二凹腔槽(3)的高度b為5?10mm，所述第二凹腔槽(3)的高度b與寬度a之比為I?3:1，所述第二凹腔槽(3)的深度h2為2?5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第二凹腔槽(3)靠近所述葉片(I)的下邊緣(14)，并且所述第二凹腔槽(3)與所述葉片(I)的出口側(cè)邊(15)之間的最小距離為5?30mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于相鄰所述第二凹腔槽(3)之間的徑向距離為2?8mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第二凹腔槽(3)有3?7個，呈一排平行設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述葉片(I)沿其長度方向上具有面部(11)和尾部(12)，所述尾部(12)的寬度大于所述面部(11)的寬度，所述第二凹腔槽(3)設(shè)置在所述尾部(12)上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述尾部(12)的上、下邊緣均外凸于所述面部(11)的上、下邊緣。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一凹腔槽(2)的橫截面為圓形。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離心風(fēng)機降噪葉片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一凹腔槽(2)的直徑Dl為4?10mm、深度hi為2?5mm，相鄰第一凹腔槽之間的圓心距離d2為UDl?3D1; 所述第一凹腔槽2的圓心距離所述葉片I上邊緣的最小距離h3為10?30mm，距離所述葉片(I)下邊緣的最小距離h4為10?30mm，距離所述葉片I進(jìn)口側(cè)邊的最小距離LI為10?30mm，距離所述葉片出口側(cè)邊的最小距離L2為10?30mm。
【文檔編號】F04D29/68GK106050736SQ201610495588
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】張偉捷, 付杰, 陳斌, 段亮, 蘭江華
【申請人】寧波奧克斯空調(diào)有限公司