[发明专利]一种风机气动结构

说明书

本发明公开了一种风机气动结构，包括离心叶轮、径向导叶(2)和轴向导叶(3)；所述径向导叶(2)位于离心叶轮的离心叶片(1)的出口；所述轴向导叶(3)位于径向导叶(2)的出口；气流依次经离心叶轮的离心叶片(1)、径向导叶(2)和轴向导叶(3)，轴向进气，轴向排气。本发明有效利用了离心风机和轴流风各自的优点，解决了“小流量、大压升”风机不能轴向进/排气的的设计难题，为机载风机设计提供了一种新思路。

技术领域

本发明属于飞机(含直升机)环控、机载吊舱等系统技术领域，具体涉及一种新型的风机气动结构。

背景技术

风机是一种用于输送气体的机械，被广泛应用于航空航天领域，从能量转换的观点来看，风机是把原动机的机械能转换为气体的动能和压强能的机械，保证工质克服流动的阻力，保证相应系统/设备工作正常。

随着航空技术的快速发展，受环境空间限制，对航空风机设备的发展提出了更高要求，要求风机结构紧凑、效率高、噪声低。目前广泛采用的气动结构主要有离心结构、子午加速结构和轴流结构，受旋转机械基本理论的约束，离心风机通常满足小流量、大压升的使用要求，效率高但噪声大、空间结构大；轴流风机通常满足低压、大流量的使用要求，一般效率低、噪声小、空间结构紧凑；子午加速介于离心和轴流之间。如何较好地同时利用离心风机和轴流风机的优点，设计出效率高、结构紧凑、噪声小的新型气动结构风机十分必要而有意义。

发明内容

本发明旨在提供一种新型的风机气动结构，以解决“小流量、大压升”无法充分利用轴流风机的优点、不能满足机载设备“结构紧凑、噪声小以及轴向进/排气”的使用需求的问题。

本发明的技术方案实现如下：

一种风机气动结构，包括离心叶轮、径向导叶和轴向导叶；

所述径向导叶位于离心叶轮的离心叶片的出口；

所述轴向导叶位于径向导叶的出口；

气流依次经离心叶轮的离心叶片、径向导叶和轴向导叶，轴向进气，轴向排气。

优选的，所述离心叶片的叶根和径向导叶的叶根在同一平面，离心叶片的出口端和径向导叶的进口端错开。

优选的，所述离心叶片数量和径向导叶数量互为质数。

优选的，所述径向导叶数量为轴向导叶数量的一半。

优选的，所述径向导叶与轴向导叶的轴向距离等于(0.1～0.15)×轴向导叶的叶片弦长。

优选的，所述径向导叶和轴向导叶为翼型叶片或直叶片，由金属棒料整体机加成型。

优选的，风机比转速为50～60。

优选的，所述离心叶轮为闭式叶轮结构，离心叶轮的离心叶片数量为7片，径向导叶数量为12片，轴向导叶数量为24片。

优选的，所述离心叶轮排气口叶型角为50±3°。

优选的，所述离心叶轮的离心叶片前缘采用钝头结构，后缘采用斜切结构。这里的钝头结构即轮廓线为光滑过渡的圆弧曲线，斜切结构即轮廓线为直线段。

本发明的风机气动结构包括离心叶轮、径向导叶和轴向导叶，径向导叶位于离心叶轮出口，将离心叶轮出口的气流强制转为轴向流动，轴向导叶位于径向导叶的出口，进一步将气体的动能转换为静压能，提高风机的静压效率。整个气动结构为轴向进气，轴向排气。

优选的组合参数为：比转速为50～60，离心叶轮采用闭式叶轮结构，叶片数为7，出口叶型角为(50±3)°。