[发明专利]一种双向多翼离心风机用叶片结构及多翼离心风机叶轮

说明书

本发明公开了一种双向多翼离心风机用叶片结构及多翼离心风机叶轮，多个叶片本体周向均匀阵列于叶轮底盘和叶轮套毂之间，叶片本体沿垂直于其宽度方向的截面包括首尾依次相连的上弦线、下弦线和尾缘连接线，形成的多翼离心风机的叶片叶轮能够有效改善风机正转和反转时的内部流动状态，由于叶片呈现明显的弯曲变化，叶片结构构成的两叶片间的叶道会分成两个部分，并在不同的运转工况下分成先后不同的加速叶道和减速叶道。正转时为先加速后减速叶道，通过加速叶道清除减速叶道区域产生的流动分离；反转时为先减速后加速叶道，流动由减速增压运动很快转变为加速减压运动，流道内的流动分离得到有效抑制。两种情况下都能对风机内部的流动进行改善，从而有效提升双向多翼离心风机正反转时的风量。

技术领域

本发明属于流体机械技术领域，具体涉及一种双向多翼离心风机用叶片结构及多翼离心风机叶轮。

背景技术

卫浴取暖换气装置广泛应用于家庭室内卫生间这种小空间场所，为适应其小型化的发展，其内部搭载的风机逐渐由两个单向多翼离心风机变为一个双向多翼离心风机。但双向多翼离心风机的性能远小于单向多翼离心风机，并不能满足取暖和换气的需求，因此提升其气动性能是十分必要的。

双向多翼离心风机可直接通过叶轮的正转和反转实现不同风口的出风。风机结构如图7所示，正转和反转时气体都是从同一个进口进气，叶轮正转时气流从上部出口吹出，经过PTC加热器加热吹出热风，供洗澡时供暖使用，称该出口为吹风口；反转时气流从下部出口吹出，直接吹到室外换气，称该出口为换气口。为此既要提升正转风量，还要提升反转风量。传统单向多翼离心风机叶轮所采用的前向型叶片具有很强的单向性，直接反转性能会极具恶化。所以普遍采用径向叶片，这种叶轮虽能保证正反转风量基本一致，但风量只有单向叶轮正转时的一半，做工能力显著低于前向叶轮。由于径向叶轮的流道是全扩压流道，易使气流在流动中发生流动分离，产生漩涡，流动损失增大，因此大大降低了使用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向多翼离心风机用叶片结构及多翼离心风机叶轮，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：

一种双向多翼离心风机用叶片结构，包括叶片本体，叶片本体沿垂直于其宽度方向的截面包括首尾依次相连的上弦线、下弦线和尾缘连接线，以叶轮径向方向为x轴，垂直于叶轮径向的方向为y轴建立坐标系，上弦线的曲线方程为：

令则

y＝-9E-9x⁵+2E-6x⁴-0.0001x³+0.0008x²+0.0731x+0.2319；

上弦线(121)的曲线方程为：

令则

y＝-2E-6x⁶-0.0002x⁵+0.0041x⁴-0.0462x³+0.2154x²-0.5828x-0.0569；

点A为上弦线曲线上的任意一点，坐标为(x_u，y_u)，相对坐标为点B为下弦线曲线上的任意一点，坐标为(x_d，y_d)，相对坐标为b为叶片形成的叶轮的外半径和内半径的差值，x轴为叶轮径向方向，y轴为垂直于叶轮径向的方向，坐标原点为上弦线与下弦线的交点。

一种双向多翼离心风机叶轮，包括叶轮底盘、叶轮套毂和多个叶片本体，多个叶片本体周向均匀阵列于叶轮底盘和叶轮套毂之间，叶片本体沿垂直于其宽度方向的截面包括首尾依次相连的上弦线、下弦线和尾缘连接线，以叶轮径向方向为x轴，垂直于叶轮径向的方向为y轴建立坐标系，上弦线的曲线方程为：

令则