[发明专利]一种直叶片径流风机叶轮的设计方法

说明书

本发明公开了一种直叶片径流风机叶轮的设计方法，包括1、创建叶轮的hub曲线和shroud曲线；2、创建叶片的基准曲线和基准点；3、建中弧面的前缘控制曲线，通过光顺曲线连接叶片的基准曲线起点与shroud上定义的基准点，创建中弧面的前缘控制曲线，将前缘控制曲线绕Z轴旋转一周，创建叶片中弧面的前缘裁剪曲面；4、创建叶片中弧面根部曲线；5、创建最终的叶片中弧面；6、创建叶片曲面；7、创建叶轮，该设计为全参数化设计，在少量的控制参数驱动下，就能对模型进行最大范围内的变形，采用本方法避开了模型设计和优化时候的盲目性和不确定性，直接节省了大量的人力和时间，为直叶片径流风机叶轮的设计研究提供了更科学的途径。

技术领域

本发明属于风机技术领域，尤其涉及一种直叶片径流风机叶轮的设计方法。

背景技术

风机的功能主要在于引导空气流动进而达到散热的目的，因此，为使散热效率良好，风机对于空气的引导效能必须良好，目前，以风机工作时空气的流动方向划分，风机有轴流和径流式两种。径流式风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能。当电动机带动叶轮工作时，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。由于空气在风机中由轴向流动变成径向流动，所以称径流式风机，径流风机的性能更多的体现在叶轮及风道的结构上，所以在行业探索中也多集中在结构、材质等方面。径流风机作为工业的重要配套设备，更多地应用于电力、水泥、石油化工、煤炭、矿山和环保等领域，在新的经济发展形势下，未来径流风机行业将继续保持较快的增长。

径流风机的叶轮设计，市场上主要采用的依据设计手册，根据风量、风压、转速等需求数据，通过大量的计算推导，设计出一个大致满足需求的基础叶轮结构。设计得到的叶轮性能如何，还需要进一步的验证，而后续的叶轮改进，却是传统设计方法很难解决的问题，大多数设计单位采用的是依据经验局部修改模型，但是此种方法存在很大的盲目性和不确定性，还很有可能降低风机的性能，总之，在叶轮结构设计上，目前严重存在效率低、成本高昂等问题。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种直叶片径流风机叶轮的设计方法，只需对模型创建少量的参数，就能使径流风机的叶轮结构千变万化，后续结合CFD仿真分析，能够测试出每种结构的性能，再根据分析结果对模型局部优化寻优，能够迅速的得到性能更好的直叶片径流风机叶轮模型。