一种大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶的制作方法
【专利摘要】本实用新型大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶涉及汽车零部件【技术领域】，包括叶片、轮毂和护风圈，叶片底端与在轮毂固定连接，叶片顶端与护风圈固定连接，所述叶片为7片，叶片顶端直径与轮毂直径比值为0.36～0.4，叶片顶端直径为350～380mm，护风圈厚度为2～3mm，每片叶片1由内径向外径取10个设计截面，安装角依次为21～23°、17～19°、15～17°、15～17°、14～16°、15～17°、17～19°、17～19°、18～20°和20～22°，本实用新型制成的风叶有效地降低了叶片吸力面的脱体现象以及护风圈处的涡流湍动，有效抑制了涡流噪声，同时获得了大风阻下的大风量特性。
【专利说明】—种大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车零部件【技术领域】，尤其涉及大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶。
技术背景
[0002]由于汽车发动机性能的提升，排量的增大，采用涡轮增压技术以及中冷器和油冷器等技术来提高发动机的效率，造成了对风扇风量的要求急速增加。中冷器和油冷器技术，会直接导致风阻的增大。同时由于整车空间的局限性，即风扇安装空间的局限，直接导致风量的提升造成噪声的急速增大。随着人们对提升发动机性能和环境保护的要求，以及降低城市噪声污染的意识增强。未来汽车的发展对散热风机的要求是:大风量，低噪声。
[0003]目前大多数的车用散热风机能够在低风阻下满足性能要求。但是随着风阻的增大，要想获得较大的风量，往往需增大风机转速，进而导致了噪声的大幅提升。盲目增大传统风扇转速来增加风机风量必然会造成噪声的极具提升，其缺点如下:
[0004]1、由于转速的增大，没有考虑到风叶中叶片位置的设计，造成风扇的气动性能下降。转速的增大造成同一周向的圆周速度增大，从而使速度场分布沿径向收缩。现有的安装角位置和扭曲面不再适应转速的提升。
[0005]2、由于转速的增大，周向圆周速率随径向下移，流体脱体现象明显。原有的叶片宽度，即周向截面的翼型弦长不再适合。现有的弦长容易造成叶片吸力面出现脱体现象。从而造成涡流噪声的增加。
[0006]3、由于转速的增大，流体在接近护风圈的位置，安装角以及叶片的前倾角度和叶片前缘与之间的长度都不再适合。容易出现周期性涡流湍动和尾翼涡流，形成噪声，降低了风扇效率并使护风圈出现抖动。
[0007]基于以上的原因，应当对大风阻下的风扇叶片进行研究和开发。
【发明内容】
[0008]针对上述问题，本实用新型的目的在于:提供一种大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶。
[0009]本实用新型采用的技术方案是:
[0010]一种大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，包括叶片、轮毂和护风圈，叶片底端与在轮毂固定连接，叶片顶端与护风圈固定连接，其特征在于，所述叶片为7片，叶片顶端直径与轮毂直径的比值为0.36?0.4，叶片顶端直径为350?380mm，护风圈厚度为2?3 mm，每片叶片由内径向外径取10个设计截面，第一个截面的安装角为21?23°，第二个截面的安装角为17?19°，第三个截面安装角为15?17°，第四个截面安装角为15?17°，第五个截面的安装角为14?16°，第六个截面的安装角为15?17°，第七个截面的安装角为15?17°，第八个截面安装角为17?19°，第九个截面安装角为17?19°，第十个截面安装角为18?20°。[0011]所述的大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，其特征在于，第一个截面前倾角为8?10°，第二个截面前倾角为5?7°，第三个截面前倾角为2?4°，第四个截面前倾角为I?3°，第五个截面前倾角为-3?-5°，第六个截面前倾角为-10?-12°，第七个截面前倾角为-25?-27°，第八个截面前倾角为-35?-37°，第九个截面前倾角为-46?-48°，第十个截面前倾角为-53?-55°。
[0012]所述的大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，其特征在于，第一个截面弦长与安装直径的比值为0.287?0.317，第二个截面弦长与安装直径的比值为
0.299?0.321，第三个截面弦长与安装直径的比值为0.29?0.309，第四个截面弦长与安装直径的比值为0.278?0.295，第五个截面弦长与安装直径的比值为0.263?0.279，第六个截面弦长与安装直径的比值为0.243?0.262，第七个截面弦长与安装直径的比值为
0.22?0.237，第八个截面弦长与安装直径的比值为0.189?0.202，第九个截面弦长与安装直径的比值为0.171?0.183，第十个截面弦长与安装直径的比值为0.164?0.176。
[0013]本实用新型大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，有效降低了叶片吸力面的脱体现象以及护风圈处的涡流湍动，有效抑制了涡流噪声，同时获得了大风阻下的大风量特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型专利的风叶示意图。
[0015]图2为本实用新型专利的叶片截面(线)、前倾角示意图。
[0016]图3为本实用新型专利的各截面翼型安装角和弦长示意图。
[0017]图4为本实用新型专利的各截面的翼型尺寸坐标示意图。
[0018]下面结合上述附图对本实用新型作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，为整体注塑件，参见图1所示，包括叶片1、轮毂2和护风圈3。叶片I根部(底端)与在轮毂2固定连接，叶片I顶(尖)端与护风圈3固定连接，叶片I顶端直径与轮毂直径的比值(毂比)为0.36?0.4，叶片顶端直径为350?380mm,护风圈壁厚为2?3 mm。
[0020]本实施例设有七个周向等角布置的叶片1，即相邻叶片转角为51.43°，轮毂2直径147 mm,护风圈3外径370 mm。本实用新型叶片I沿径向(由内径向外径为序)取10个圆弧截面，作为设计截面，进行设计，如图2所示，对叶片I进行切割，共10等分，图中虚线表示截面(切割)线，即叶片I径向方向每隔10 mm截取一截面，截面编号为I?10。所述各圆弧截面即处在安装直径Di ( i对应于截面编号为I?10)位置上，10个截面的安装直径分别为D1、D2......DlO。
[0021]本实用新型大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，10个所述圆弧截面翼型的安装角参见图3所示，图中(I)?(10)图形，分别是截面编号为I?10的第一个截面至第十个截面，可以从图2俯视方向获得，第一个截面的安装角为21?23°，第二个截面的安装角为17?19°，第三个截面安装角为15?17°，第四个截面安装角为15?17°，第五个截面的安装角为14?16°，第六个截面的安装角为15?17°，第七个截面的安装角为15?17°，第八个截面安装角为17?19°，第九个截面安装角为17?19°，第十个截面安装角为18?20°。
[0022]本实用新型大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，10个所述圆弧截面翼型的前倾角参见图2所示，第一个切割线与竖直线的交角(前倾角)为8?10°，第二个切割线与竖直线的交角为5?7°，第三个切割线与竖直线的交角为2?4°，第四个切割线与竖直线的交角为I?3°，第五个切割线与竖直线的交角为-3?-5°，第六个切割线与竖直线的交角为-10?-12°，第七个切割线与竖直线的交角为-25?-27°，第八个割线与竖直线的交角为-35?-37°，第九个割线与竖直线的交角为-46?-48°，第十个割线与竖直线的交角为-53?-55°。
[0023]本实用新型大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，10个所述圆弧截面翼型的弦长参见图3所示，10个所述圆弧截面翼型的弦长具有如下特征:第一个截面翼型弦长LI与安装直径Dl的比值BI为0.287?0.317，第二个截面翼型弦长L2与安装直径D2的比值B2为0.299?0.321，第三个截面翼型弦长L3与安装直径D3的比值B3为0.29?
0.309，第四个截面翼型弦长L4与安装直径D4的比值B4为0.278?0.295，第五个截面翼型弦长L5与安装直径D5的比值B5为0.263?0.279，第六个截面翼型弦长L6与安装直径D6的比值B6为0.243?0.262，第七个截面翼型弦长L7与安装直径D7的比值B7为0.22?
0.237，第八个截面翼型弦长L8与安装直径D8的比值B8为0.189?0.202，第九个截面翼型弦长L9与安装直径D9的比值B9为0.171?0.183，第十个截面翼型弦长LlO与安装直径DlO的比值BlO为0.164?0.176。
[0024]上述技术参数数据见以下表I 一览表:
[0025]表I
[0026]
【权利要求】
1.一种大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，包括叶片(I)、轮毂(2)和护风圈(3)，叶片(I)底端与在轮毂(2)固定连接，叶片(I)顶端与护风圈(3)固定连接，其特征在于，所述叶片(I)为7片，叶片(I)顶端直径与轮毂直径的比值为0.36?0.4，叶片顶端直径为350?380mm,护风圈厚度为2?3mm,每片叶片(I)由内径向外径取10个设计截面，第一个截面的安装角为21?23°，第二个截面的安装角为17?19°，第三个截面安装角为15?17°，第四个截面安装角为15?17°，第五个截面的安装角为14?16°，第六个截面的安装角为15?17°，第七个截面的安装角为15?17°，第八个截面安装角为17?19°，第九个截面安装角为17?19°，第十个截面安装角为18?20°。
2.根据权利要求1所述的大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，其特征在于，第一个截面前倾角为8?10°，第二个截面前倾角为5?7°，第三个截面前倾角为2?4°，第四个截面前倾角为I?3°，第五个截面前倾角为-3?-5°，第六个截面前倾角为-10?-12°，第七个截面前倾角为-25?-27°，第八个截面前倾角为-35?-37°，第九个截面前倾角为-46?-48°，第十个截面前倾角为-53?-55°。
3.根据权利要求1或2所述的大风阻情况下大风量低噪声的汽车冷却风扇风叶，其特征在于，第一个截面弦长(LI)与安装直径(Dl)的比值(BI)为0.287?0.317，第二个截面弦长(L2)与安装直径(D2)的比值(B2)为0.299?0.321，第三个截面弦长(L3)与安装直径(D3)的比值(B3)为0.29?0.309，第四个截面弦长(L4)与安装直径(D4)的比值(B4)为0.278?0.295，第五个截面弦长(L5)与安装直径(D5)的比值(B5)为0.263?0.279，第六个截面弦长(L6)与安装直径(D6)的比值(B6)为0.243?0.262，第七个截面弦长(L7)与安装直径(D7)的比值(B7)为0.22?0.237，第八个截面弦长(L8)与安装直径(D8)的比值(B8)为0.189?0.202，第九个截面弦长(L9)与安装直径(D9)的比值(B9)为0.171?.0.183，第十个截面弦长(LlO)与安装直径(DlO)的比值(BlO)为0.164?0.176。
【文档编号】F04D29/38GK203584897SQ201320710487
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】郦志俊, 袁丹华, 季尚司, 李园, 綦春晖 申请人:江苏超力电器有限公司