一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮的制作方法

本实用新型属于流体机械及工程设备技术领域，涉及一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮。

背景技术：

前向多翼离心通风机是一种将电能转换为气体的动能和压能并完成气体输送的一种流体机械。前向多翼离心通风机是一种轴向进气、径向出气的风机，由于其叶轮的内外径大、叶轮高度高，导致了叶轮进口处的绝对入流速度小，同时由于叶轮的转速高，最终迫使气流在叶轮进口处以很小的相对液流角进入叶片通道区域并在叶片吸力面上形成大面积的流动分离从而造成漩涡堵塞流道，由此影响叶轮输送气体的性能和运行稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮，通过在叶轮叶片进口增加小翼形成具有组合叶片特征的叶片流道来防止叶片吸力面处流动分离，从而提高前向多翼离心通风机叶轮的气动性能和运转稳定性。

本实用新型所采用的技术方案是，一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮，包括前向多翼离心通风机叶轮本体，前向多翼离心通风机叶轮本体的相邻两个叶片之间设有小翼，且小翼位于叶片的进口处。

本实用新型的特点还在于，

小翼为圆弧形结构，小翼的圆心角为0～90°。

小翼的最大厚度为叶片最大厚度的一半。

小翼的中弧线B的弧长为叶片的中弧线A弧长的25％。

本实用新型的有益效果如下：

(1)通过设置在前向多翼通风机叶轮叶片进口处的小翼与叶片组合形成的引流通道改变了叶片进口处气流绕流叶片的相对液流角，使其能更加顺畅的进入叶片通道。

(2)通过设置在前向多翼通风机叶轮叶片进口处的小翼与叶片组合形成的引流通道使气流紧贴叶片吸力面流动不产生流动分离，防止了叶片吸力面流动分离漩涡对叶片通道的堵塞。

附图说明

图1是本实用新型一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮的结构示意图；

图2是本实用新型一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮中小翼的结构示意图。

图3是本实用新型一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮中小翼的设计结构示意图。

图中，1.前向多翼离心通风机叶轮本体，

2.叶片，2-1.中弧线A；

3.小翼，3-1.中弧线B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮，

本实用新型一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮，如图1、2所示，包括前向多翼离心通风机叶轮本体1(前向多翼离心通风机叶轮本体1为现有结构)，前向多翼离心通风机叶轮本体1的相邻两个叶片2之间设有小翼3，且小翼3位于叶片2的进口处。小翼3为圆弧形结构，小翼3的圆心角为0～90°。小翼3的最大厚度为叶片2最大厚度的一半。小翼3的中弧线B3-1的弧长为叶片2的中弧线A2-1弧长的25％。

本实用新型一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮的设计方法为，具体包括如下步骤：

步骤1，提取前向多翼离心通风机叶轮本体1中叶片2的平面二维叶型图；

步骤2，在步骤1提取的平面二维叶型几何图中设计叶片2进口处小翼3的二维平面翼型几何形状；步骤2的具体过程如下：

步骤2.1，如图3所示，在叶片2的二维平面图上，将叶片2前缘点O'沿该点的半径方向偏移距离l1后作为小翼的前缘点A，偏移方向为半径减少的方向；l1的取值规律如下公式(1)所示：

l1＝αl (1)；

公式(1)中，l为叶片2的中弧线A2-1的总长，α为尺寸系数，α的取值范围为5％～10％，其具体取值方法如下式(2)所示：

公式(2)中，D1为前向多翼离心通风机叶轮的外径值。

步骤2.2，在叶片2的吸力面型线上，通过距离叶片2前缘点弧线长度为s的C点做相邻叶片2压力面的垂线，该垂线与相邻叶片2的压力面交于D点，在垂线CD上，取距离C点距离为dB处的B点作为小翼3的尾缘点；步骤2.2中s的取值如下式(3)所示：

s＝10％×l (3)；

dB的取值如下式(4)所示：

dB＝30％×d (4)；

公式(4)中，d为垂线CD的总长度。

步骤2.3，确定了小翼3的前缘点A和后缘点B的位置以后，采用半径为r的圆弧连接A、B两点形成小翼3的中弧线B3-1，该中弧线B3-1的圆心角为0～90°(圆心角不取0°，可以取90°)；小翼3的中弧线B3-1的半径r及圆心角根据前向多翼离心通风机的气动性能结果进行优化后最终确定；当半径r及圆心角的数值确定以后，小翼3的中弧线B3-1的几何形状即设计完成；

步骤2.4，选取小翼3的最大厚度为叶片2最大厚度的一半，然后采用NACA0015翼型的相对厚度分布规律对小翼3的中弧线B3-1进行加厚，加厚完成后获得小翼3最终的二维平面翼型几何形状。

步骤3，由于三维小翼及前向多翼离心通风机叶轮本体1的三维叶片均为沿轴向无扭曲变化的直叶片，将步骤1提取的叶片2及步骤2设计的小翼3二维平面几何形状沿轴向进行拉伸即获得一种具有组合叶片特征的前向多翼通风机叶轮。