[发明专利]一种后向离心风扇及其设计方法

说明书

本发明公开了一种后向离心风扇及其设计方法，属于后向离心风扇设计领域，本发明将扇叶从轮底到轮盖一共划分成n个平面，扇叶与平面相交得到扇叶翼型，每一个扇叶翼型的中弧线由m个同心辅助圆作为辅助线进行绘制，第一辅助圆的直径与风扇的直径之比为大于1/2；其余平面所设计的中弧线半径都大于第一平面所设计的中弧线起点半径，不同平面中弧线起点半径与第一平面弧线起点半径之差与风扇半径之比满足公式要求，在所有平面中，中心角为(0.85～0.95)×360°/叶片数；在轮底到2/3扇叶高度范围内的平面中，出口角保持在40‑50°范围内，在超过2/3扇叶高度的平面中，出口角应满足公式要求。

技术领域

本发明属于后向离心风扇技术领域。

背景技术

在家电行业、风机行业，经常采用后向离心风扇作为其送风系统动力来源。其具有高静压、低风量的特点，而针对低风量的缺点，目前业内常常使用增大风机转速的方式来提高风量，由此带来的一系列噪声问题：比如后向离心风扇在运行过程中容易在其尾缘产生脱落涡，是重要的噪声来源，或者由于传统的设计方式导致的后向离心风扇在轮盖上部产生强烈的边界层分离导致的噪声问题。

发明内容

针对上述问题，本发明所采用的技术方案具体如下：

一种后向离心风扇，由轮底、轮盖与二者之间的扇叶组成，所述的扇叶从轮底到轮盖一共划分成n个平面，n＝3～99，最优为6个平面，各平面之间的在竖直方向的距离为x/(n-1)，x为扇叶高度，n为平面数，定义从在轮底位置处的平面为第一平面。

扇叶与平面相交得到扇叶翼型，所述的扇叶翼型包括中心角、进口角、出口角、中弧线所构成，每一个扇叶翼型的中弧线由m个同心辅助圆作为辅助线进行绘制，m＝2～99，最优选为4个圆，设计过程中将中弧线设为样条线；中弧线起点所在的圆为第一辅助圆，中弧线终点所在的圆的第四辅助圆，中间拱点所在的圆为中间辅助圆，其中第一辅助圆的直径与风扇的直径之比为大于1/2，最优选应等于2/3。

其余平面所设计的中弧线半径都大于第一平面所设计的中弧线起点半径，不同平面中弧线起点半径与第一平面弧线起点半径之差与风扇半径之比y满足以下公式：y＝0.0000063815x²+0.000075538x，其中x为不同平面与轮底之间的高度。

在所有平面中，中弧线的中心角为(0.85～0.95)×360°/叶片数，最优为0.90×360°/叶片数。

在轮底到2/3扇叶高度范围内的平面中，出口角保持在40-50°范围内，最优为45°，在超过2/3扇叶高度的平面中，出口角y应满足y＝9.0002x²-63.302x+81.101,x为不同平面与轮底之间的高度与叶高的比值。

本发明的有益效果：

本发明所提出的一种后向离心风扇及其设计方法可有效降低风扇边界层分离涡和尾缘脱落涡，提高风扇的运行效率，降低风扇噪声，满足家电行业与风机行业对静音型风扇的需求。

附图说明

图1第一平面设计示意图

图2第二平面设计示意图

图3第三平面设计示意图

图4第四平面设计示意图

图5第五平面设计示意图

图6第六平面设计示意图

图7各平面中弧线对比图

图8第六平面出口角为40°对比例

图9后向离心风扇结构示意图

图10后向离心风扇俯视图

图11后向离心风扇侧视图

图12所得翼型示意图