[发明专利]一种仿生离心风轮及离心风机

说明书

本发明公开了一种仿生离心风轮及离心风机，仿生离心风轮包括轮盖、轮盘及多个仿生叶片，仿生叶片周向设置在轮盖与轮盘之间，仿生叶片的叶型沿轴向从叶顶至叶根依次包括第一鸮翼型叶型、海鸥翼型叶型及第二鸮翼型叶型，仿生叶片的厚度从前缘至后缘线增大后减小，且仿生叶片的厚度最大处位于仿生叶片沿弦长从前缘至后缘方向20％‑50％的弦长处，第一鸮翼型叶型及第二鸮翼型叶型的前缘厚度均大于海鸥翼型的前缘厚度。本发明取得的有益效果：提高仿生离心风轮整体结构强度，避免出现裂纹甚至断裂的情况，保证仿生离心风轮正常运行，并且能够提高仿生离心风轮的效率，降低仿生离心风轮的噪声，保证仿生离心风轮的气动性能。

技术领域

本发明涉及风机的技术领域，具体涉及一种高效低噪仿生离心风轮及离心风机。

背景技术

离心风轮是指轴向进风，径向出风，利用离心力做功，使空气提高压力的风轮，目前，受限于离心风轮的结构，在离心风轮高速运转时，叶片前缘与轮盖的连接处以及叶片前缘与轮盘的连接处强度较为薄弱，叶片前缘与轮盖及轮盘的连接处在风轮高速运转时容易产生裂纹甚至断裂的情况，从而影响离心风轮的正常工作，目前，为了减小这两个连接处的应力集中，增强整体离心风轮强度，直接采用较厚的叶片来增加叶片与轮盘及轮盖连接处的接缝面积，但这样导致离心风轮的效率低、噪声高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高效低噪且高强度的所述仿生离心风轮，其包括轮盘、轮盖及多个仿生叶片，该高效低噪且高强度的所述仿生离心风轮具有提高风轮整体强度、避免出现裂纹甚至断裂的情况、保证所述仿生离心风轮正常运行，并且能提高所述仿生离心风轮效率、降低所述仿生离心风轮噪声、保证所述仿生离心风轮气动性能的优点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种高效低噪且高强度的仿生离心风轮，包括轮盖、轮盘及多个仿生叶片，所述仿生叶片的叶顶与所述轮盖连接，所述仿生叶片的叶根与所述轮盘连接，多个所述仿生叶片沿所述轮盘的周向间隔设置，所述仿生叶片的叶型沿轴向从叶顶至叶根依次包括第一鸮翼型叶型、海鸥翼型叶型及第二鸮翼型叶型，所述仿生叶片的厚度从前缘至后缘先增大后减小，且所述仿生叶片的厚度最大处位于所述仿生叶片沿弦长从前缘至后缘方向20％-50％的弦长处，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的前缘厚度均大于所述海鸥翼型叶型的前缘厚度。

作为优选，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的厚度最大处分别位于所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型沿弦长从前缘至后缘方向20％-30％的弦长处，通过这样设置，在所述轮盖及所述轮盘附近的位置处，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型可以有效减少流道内涡流的产生和发展，并且降低所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型前缘的压力动脉，从而可降低所述仿生离心风轮噪声，且所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型靠近前缘处的厚度较厚，即增大了所述仿生叶片前缘与轮盖及轮盘连接处的接缝面积，提高所述仿生叶片前缘与所述轮盖及所述轮盘连接处的强度并降低应力集中，其中，所述仿生叶片前缘与所述轮盖连接处等效应力降幅22.9％，所述仿生叶片前缘与所述轮盘连接处等效应力降幅29.3％，从而提高所述仿生离心风轮的整体结构强度，减少所述仿生叶片变形。

作为优选，作为优选，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的厚度最大处分别位于所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型沿弦长从前缘至后缘方向25％的弦长处，通过这样设置，经试验得知，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的厚度最大处分别设置在所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型沿弦长从前缘至后缘25％的弦长处时，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的降噪效果最佳。

作为优选，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的最大厚度尺寸为W1，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的弦长为L，0.05×L≤W1≤0.1×L，通过这样设置，所述第一鸮翼型叶型及所述第二鸮翼型叶型的靠近前缘部分比较圆钝，可以适用于多种工况。