[发明专利]节能型直壁前、后盘变曲率曲线元素三元叶轮及采用该叶轮的离心式风机

权利要求书

1.一种节能型直壁前、后盘变曲率曲线元素三元叶轮，包括前盘、叶片、后盘及轴盘，所述前盘和后盘均为直壁构造，其特征在于，所述叶片为变曲率曲线元素三元扭曲叶片，所述变曲率曲线元素三元扭曲叶片是叶片在高度以及流向方向均具有扭曲，且叶片在叶轮进口叶高方向的曲率与其余位置的曲率不同。

2.根据权利要求1所述节能型直壁前、后盘变曲率曲线元素三元叶轮，其特征在于，通过调整叶片在叶轮进口叶高方向的曲率，使得当叶轮旋转时叶片对气流施加的叶片力F_b能够适当平衡气流由轴向转为径向时离心惯性力F_i，从而弱化气流在进口处速度的剧烈变化。

3.根据权利要求1所述节能型直壁前、后盘变曲率曲线元素三元叶轮，其特征在于，所述叶片的设计方法如下：

给定叶片顶端、根部所期望的沿子午流线m的速度分布即叶轮内气流相对速度与气流流动角即叶片安装角β满足以下关系式：

其中，W_θ表示切向分速度，W表示气流相对速度，则β的取值为：

又因为：

其中，r是圆弧叶片至回转轴的半径，则叶片角坐标值θ由以下积分式得知：

叶顶、叶根空间流线s在子午面的投影即子午流线m即为前、后盘型线m＝f(r,z)，从而获取叶顶空间流线θ_s及叶根θ_h的空间流线公式如下：

θ_s＝f(r_s,z_s)

θ_h＝f(r_h,z_h)

以叶顶及叶根空间流线各等参数点作为空间扭曲叶片的变曲率曲线元素的二个端点，并给出各曲线元素曲率沿准正交线q期望的分布值，从而得到整个空间曲面。

4.根据权利要求3所述节能型直壁前、后盘变曲率曲线元素三元叶轮，其特征在于，根据所得到的叶片曲面，采用离心式或混流式压缩机跨盘盖相对流面上流动分析方法，进行直壁前、后盘变曲率曲线元素离心式风机的三元流动设计。

5.采用权利要求1所述节能型直壁前、后盘变曲率曲线元素三元叶轮的离心式风机。