[发明专利]一种基于鲨鱼表面减阻技术的仿生叶片

说明书

本发明属于水泵技术领域，具体公开了一种基于鲨鱼表面减阻技术的仿生叶片，包括前缘减阻段、中弧线前减阻段、中弧线后减阻段、后缘减阻段；仿生叶片为轴流式叶片；前缘减阻段为圆齿形减阻沟槽，沟槽宽度bsubgt;1/subgt;＝7.5～11.5ksubgt;1/subgt;，沟槽深度hsubgt;1/subgt;＝0.35～0.45bsubgt;1/subgt;，槽肩宽度tsubgt;1/subgt;＝0.1～0.2b；中弧线前减阻段为圆齿形减阻沟槽，沟槽的宽度bsubgt;2/subgt;＝11.5～14.5ksubgt;2/subgt;，沟槽深度hsubgt;2/subgt;＝0.65～0.75bsubgt;2/subgt;，槽肩宽度tsubgt;2/subgt;＝0.1～0.2bsubgt;2/subgt;；中弧线后减阻段为刀刃形减阻沟槽，沟槽的宽度bsubgt;3/subgt;＝16.5～18.5ksubgt;3/subgt;，沟槽深度hsubgt;3/subgt;＝0.45～0.55bsubgt;3/subgt;，槽肩宽度tsubgt;3/subgt;＝0.1～0.2bsubgt;3/subgt;；后缘减阻段为锯齿形减阻沟槽，槽肩倾斜度β＝50～65°，沟槽宽度bsubgt;4/subgt;＝13.5～15.5ksubgt;4/subgt;，沟槽深度hsubgt;4/subgt;＝0.95～1.05bsubgt;4/subgt;，槽肩宽度tsubgt;4/subgt;＝0.1～0.2bsubgt;4/subgt;。本发明能有效地利用不同减阻槽的减阻效率，最大幅度地降低叶片表面阻力及叶片表面阻力带来的水力损失，提高泵的运行效率。

技术领域

本发明属于水泵技术领域，特别指涉及一种基于鲨鱼表面减阻技术的仿生叶片。

背景技术

随着水泵技术和仿生技术的逐渐发展，多学科交叉设计逐渐在水泵设计领域占据了重要地位，仿生技术作为一种较为成熟的技术，在减阻降噪方面表现出了较好的功能，国内外众多学者对仿生技术在叶片泵上的应用也进行了研究，同样证明了仿生技术在叶片泵上减阻方面上具有一定的功效和可行性。

目前仿生在叶片设计方面的应用多是如中国专利文献记载的一种低噪声轴流风机复合仿生翼型叶片【申请号：201710455803.X；公布号：CN107023515A】及一种水平轴潮流能水轮机组合翼型叶片的设计方法【申请号：CN105201728A；公布号：CN105201728A】，上述设计均为对叶片的翼型造型进行仿生设计，忽略了翼型表面边界层对绕流的影响。

在此基础上，中国专利文献记载的一种仿生非光滑表面离心风机叶片【申请号：201520028311.9公布号：CN204553332U】采用仿生非光滑技术改变近壁面区的流场，目的在一定程度上减低风机叶片表面边界层厚度，降低了叶片表面对来流的摩擦，但是上述设计采用粗颗粒体分布表面，且颗粒的间隔分布形成了狭小通道，对来流在叶片表面的流场造成了负面影响，大幅度降低了仿生表面的减阻效应，且只限用于风机领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于鲨鱼表面减阻技术的仿生叶片，它针对轴流式叶片不同位置的流场属性特点分别采用三种水力结构的减阻槽，减阻槽呈四段布置于叶片不同位置，形成整个叶片的减阻表面，有效地利用不同减阻槽的减阻效率，最大幅度地降低叶片表面阻力及叶片表面阻力带来的水力损失，从而提高泵的运行效率。

为达到以上目的，采用如下技术方案：

一种基于鲨鱼表面减阻技术的仿生叶片，仿生叶片为轴流式叶片；仿生叶片包括前缘减阻段、中弧线前减阻段、中弧线后减阻段及后缘减阻段。