一种低噪高转速轴流风轮的制作方法

本技术属于轴流风机，具体涉及一种低噪高转速轴流风轮。

背景技术：

1、轴流风机用途非常广泛，如电风扇、空调外机风扇等就是轴流方式运行风机。之所以称为“轴流式”，是因为气体平行于风机轴流动。轴流式风机通常用在流量要求较高而压力要求较低的场合。轴流风机主要由风机叶轮和机壳组成，结构简单但是性能数据要求非常高。

2、针对高转速轴流风轮噪声偏高同时叶片上易发生应力偏大的问题，通常的做法是通过在叶片尾缘加仿生锯齿、在叶片叶尖加折翼、在叶片前缘加波形仿生结构、在叶片表面上布置常规的脊状结构(一面凹凸，另一面平整)的方式来单独解决噪声偏高的问题，通过在叶片上布置加强筋来单独解决应力偏大的问题，但往往措施单一，不能同时兼顾降噪和降低应力两个方面的实际需要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种低噪高转速轴流风轮，该轴流风轮的叶片进口有突起的前缘降噪结构、叶片出口有齿形偏向风轮回转中心的尾缘降噪锯齿结构，叶顶有翻边上加锯齿的结构，叶片表面有凹凸的肋状导流结构；该风轮通过综合的降噪结构最大程度地降低噪声，同时其肋状导流结构可同时起到加强筋的作用，可提高风轮叶片的结构强度和刚度。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低噪高转速轴流风轮，包括叶轮轮毂和叶片，所述叶轮轮毂的外侧等距离设置有多个叶片，且所述叶片的叶顶边缘设置有从压力面偏向吸力面的翻边，且翻边的吸力面一侧均匀设置有多个翻边锯齿，所述叶片上设置有肋条结构，所述肋条结构在叶片的压力面呈圆弧状凹陷，在叶片吸力面呈圆弧状凸起，肋条结构起到导流以及加强筋的作用，所述肋条结构的一端伸出叶片的前缘，在叶片进口位置形成凸起结构，起到导流和破涡的降噪作用，所述肋条结构的另一端延伸到叶片的尾缘，叶片的尾缘有配合肋条结构及翻边锯齿的尾缘锯齿，可最大程度地降低高转速轴流风轮的噪声。

3、所述肋条结构从叶片进口的凸起结构位置开始，在向叶片的尾缘方向延伸的过程中，逐渐向回转中心偏移，可起到加强筋作用，提高叶片的强度和刚度，提高风轮承载能力；所述肋条结构的截面为机翼型结构，肋条结构通过翼型截面沿轴向、径向偏移得到，可最大程度保证气动性能。

4、优选地，所述翻边锯齿的形状为锯齿为波浪形、三角形、圆形三种形状中的其中一种，将叶顶处的流体大涡打碎成小涡，同样可起到叶顶降噪的作用。

5、优选地，所述尾缘锯齿齿形偏向风轮回转中心，锯齿齿形与旋转轴的夹角为α，该角度的范围为5°≤α≤60°。

6、优选地，所述叶片、翻边锯齿、肋条结构、凸起结构和尾缘锯齿均为一体成型的一体式结构，保证结构的牢固性和稳定性。

7、优选地，所述尾缘锯齿的齿形偏向叶轮轮毂的回转中心。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

9、本实用新型通过叶片表面兼顾导流降噪和加强筋作用的肋条结构伸出叶片前缘，形成叶片前缘突起降噪结构，同时结合叶顶翻边上加翻边锯齿的叶顶降噪结构以及叶片尾缘齿形偏向风轮旋转中心的的尾缘降噪锯齿结构，可最大程度地降低高转速轴流风轮的噪声；

10、本实用新型的叶片采用矮胖叶片设计，即叶片径向短，叶片切向长；叶片叶型采用成熟的机翼翼型，提高强度同时满足气动要求；肋条结构可起到加强筋的作用；由于其通过翼型截面沿轴向、径向偏移得到，并不额外增加叶片重量，同时改善了叶片的振动形式，使叶片的气动承载能力增强；叶顶翻边设计，同样增强了叶片的承载能力；

11、叶片采用三元流设计，最大程度地实现前弯和前掠；叶型采用成熟的机翼翼型，减小边界层分离，从气动层面降低噪声；叶片设计有压力面凹、吸力面凸的肋条结构，可提到导流降噪的作用；叶片进口由肋条结构伸出叶片前缘形成的凸起结构，可起到导流和破涡的降噪作用；叶片的尾缘锯齿在尾缘处起到降噪作用；叶顶翻边并带锯齿，可抑制从叶片压力面向叶片吸力面的部分回流，同时将叶顶大涡打碎成小涡，起到叶顶处综合降噪的作用。

技术特征：

1.一种低噪高转速轴流风轮，包括叶轮轮毂和叶片，其特征在于：所述叶轮轮毂的外侧等距离设置有多个叶片，且所述叶片的叶顶边缘设置有从压力面偏向吸力面的翻边，且翻边的吸力面一侧均匀设置有多个翻边锯齿（1），所述叶片上设置有肋条结构（2），所述肋条结构（2）在叶片的压力面呈圆弧状凹陷，在叶片吸力面呈圆弧状凸起，所述肋条结构（2）的一端伸出叶片的前缘，在叶片进口位置形成凸起结构（3），所述肋条结构（2）的另一端延伸到叶片的尾缘，叶片的尾缘有配合肋条结构（2）及翻边锯齿（1）的尾缘锯齿（4）。

2.根据权利要求1所述的一种低噪高转速轴流风轮，其特征在于：所述肋条结构（2）从叶片进口的凸起结构（3）位置开始，在向叶片的尾缘方向延伸的过程中，逐渐向回转中心偏移，所述肋条结构（2）的截面为机翼型结构，肋条结构（2）通过翼型截面沿轴向、径向偏移得到。

3.根据权利要求1所述的一种低噪高转速轴流风轮，其特征在于：所述翻边锯齿（1）的形状为锯齿为波浪形、三角形、圆形三种形状中的其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种低噪高转速轴流风轮，其特征在于：所述尾缘锯齿（4）齿形偏向风轮回转中心，锯齿齿形与旋转轴的夹角为α，该角度的范围为5°≤α≤60°。

5.根据权利要求1所述的一种低噪高转速轴流风轮，其特征在于：所述叶片、翻边锯齿（1）、肋条结构（2）、凸起结构（3）和尾缘锯齿（4）均为一体成型的一体式结构。

6.根据权利要求1所述的一种低噪高转速轴流风轮，其特征在于：所述尾缘锯齿（4）的齿形偏向叶轮轮毂的回转中心。

技术总结
本技术公开了一种低噪高转速轴流风轮，包括风轮主体和叶片，所述风轮主体的外侧等距离设置有多个叶片，且所述叶片的叶顶边缘设置有从压力面偏向吸力面的翻边，且翻边的吸力面一侧均匀设置有多个翻边锯齿，所述叶片上设置有肋条结构，所述肋条结构在叶片的压力面呈圆弧状凹陷，在叶片吸力面呈圆弧状凸起，所述肋条结构的一端伸出叶片的前缘，在叶片进口位置形成凸起结构，叶片的尾缘有配合肋条结构及翻边锯齿的尾缘锯齿，叶片表面兼顾导流降噪和加强筋作用的肋条结构伸出叶片前缘，形成叶片前缘凸起结构，同时结合叶顶翻边上的翻边锯齿，以及叶片尾缘齿形偏向风轮旋转中心的尾缘锯齿结构，可最大程度地降低高转速轴流风轮的噪声。

技术研发人员：于伟,陈宗华
受保护的技术使用者：西安泛仕达流体机械有限公司
技术研发日：20221122
技术公布日：2024/1/11