[发明专利]一种C型启动前弯式多翼离心风机叶轮及制备方法

说明书

本发明公开了一种C型启动前弯式多翼离心风机叶轮及制备方法，采用逆向重构方式获取鲤科鱼类C型启动曲线段的鱼体中心线方程，形成叶轮前盘、叶轮后盘以及圆周阵列于叶轮前盘和叶轮后盘之间的叶轮结构，叶片垂直于其宽度方向的截面为C型截面，C型截面的中弧线拟合曲线形成的叶片结构，用于多翼离心风机叶片中弧线上，所形成的叶轮能够在增加风机风量的前提下，改善叶轮流道内气流流动，减小气流在叶间流道内的流动分离，抑制漩涡，降低叶片表面的压力脉动和湍流脉动，从而实现增大风机风量和风压、降低风机气动噪声，能够有效实现减阻效果，达到在增风增压的同时能有效的降低叶轮的气动噪声的效果。

技术领域

本发明属于多翼离心风机叶轮，具体涉及一种C型启动前弯式多翼离心风机叶轮及制备方法。

背景技术

多翼离心风机具有结构紧凑、压力系数高、流量系数大等特点，因此多翼离心风机广泛应用于空调、吸油烟机等家电领域，随着节能减排的大力推行，空调、吸油烟机等对多翼离心风机的风量风压有着越来越高的要求。叶轮作为多翼离心风机的主要做功部件，其性能的好坏决定了风机风量、风压以及噪音的大小。多翼离心风机运行时，叶轮作为多翼离心风机的最主要做工部件，气流流经叶轮叶道时在叶片壁面会产生较大湍流脉动，在叶道内产生较大的内流漩涡，从而阻塞叶道内气流流动，产生气动噪声。因此，在增加风机风量与风压的前提下同时改善叶轮流道内的气流流动状况、降低叶间流道内流旋涡，减小叶间流道的湍流脉动，这是多翼离心风机叶轮结构设计的主要任务。而目前现有的多翼离心风机中弧线曲线的选型均为为圆弧形中弧线，由单圆弧或多圆弧构成。由单圆弧或多圆弧形成的叶片中弧线由于圆弧本身的特点限制，只有圆弧半径、圆弧中心角以及拱点圆半径结构，这使得叶片间流道形状的设计自由度较低，不能形成合理的流线型叶片中弧线型线，使得叶片间流道相对不合理，这样的叶片流道间存在大量由于流动分离产生的漩涡区，导致流动损失较大，气动性能也相应的降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种C型启动前弯式多翼离心风机叶轮及制备方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种C型启动前弯式多翼离心风机叶轮，包括叶轮前盘、叶轮后盘以及圆周阵列于叶轮前盘和叶轮后盘之间的叶片，叶片垂直于其宽度方向的截面为C型截面，C型截面的中弧线为第一曲线y_1j、第二曲线y_2j和第三曲线y_3j依次连接的拟合曲线；

其中第一曲线y_1j的端部和第三曲线y_3j的端部连线为叶片弦长，叶片弦长与风机叶轮内圈切线夹角为120-130°，j＝0.36-1.8。

进一步的，叶轮前盘和叶轮后盘之间相邻两个叶片沿风机叶轮内圈的弧线长度为C，C＝-0.0015(A)³+0.0617(A)²+0.4334A，其中A为叶片弦长的长度。

进一步的，C型截面的中弧线拟合方程为：

K为缩放比例大小。

进一步的，叶片的厚度不大于0.5mm。

一种C型启动前弯式多翼离心风机叶轮成型方法，包括以下步骤：

S1，采用逆向重构方式获取鲤科鱼类C型启动曲线段的鱼体中心线方程；

S2，根据风机叶轮已知的内圈直径、外圈直径以及叶片中弧线进口角β获取叶片弦长的长度，将叶片弦长的长度与鱼体中心线方程弦长相比得到缩放比例，然后将鱼体中心线方程按缩放比例进行比例缩放得到叶片中弧线拟合方程；

S3，根据叶片中弧线拟合方程得到中弧线曲线后进行左右等厚偏移得到C型截面，将C型截面进行直线拉伸即可得到叶片结构，将叶片沿圆周阵列于叶轮前盘和叶轮后盘之间即可得到多翼离心风机叶轮。