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一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪的制作方法

文檔序號:5421929閱讀:1221來源:國知局
專利名稱:一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于流體機(jī)械領(lǐng)域,涉及一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī) 用仿生葉輪。
背景技術(shù)
前向多翼離心通風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊,壓力系數(shù)高,噪聲低以及流量系數(shù)大的突出 特點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用在吸油煙機(jī)中。該類吸油煙機(jī)中離心風(fēng)機(jī)主要包括電機(jī)、蝸殼以及位于 蝸殼內(nèi)的“鼠籠”型葉輪。葉輪為風(fēng)機(jī)內(nèi)部核心部件,起到能量轉(zhuǎn)換和分離油煙的作用,性 能好壞直接影響吸油煙機(jī)的性能。電動機(jī)直聯(lián)帶動葉輪旋轉(zhuǎn),被吸入的油煙在離心力的作 用下,從葉輪中心被徑向甩出葉輪,通過蝸殼的徑向變化限制實(shí)現(xiàn)油煙分離。但是由于葉輪 葉片曲率大,在葉片表面容易形成逆壓梯度,氣流進(jìn)入葉輪流道后,在葉片尾緣吸力面邊界 層氣流在逆壓梯度的作用下產(chǎn)生流動分離,形成二次旋渦。不僅會擾亂葉輪出口主流區(qū)的 流動,從而增加了流動損失和降低排煙效果,同時(shí)會產(chǎn)生較大的渦流噪聲,形成不均勻性紊 亂尾跡,尾跡氣流周期性地沖擊蝸殼內(nèi)壁,產(chǎn)生較大的壓力脈動誘導(dǎo)成為旋轉(zhuǎn)噪聲。這就造 成了吸油煙機(jī)排煙效率較低,在葉片上易殘留附著大量油污,噪聲較大。因此深入地研究如何改善葉輪流道尾緣吸力面的流動分離現(xiàn)象、提高排除油煙效 果、降低離心風(fēng)機(jī)中的氣動噪聲,仍有必要對葉輪作進(jìn)一步的改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油 煙機(jī)用仿生葉輪,以改善多翼離心風(fēng)機(jī)葉輪流道流場,克服葉輪流道尾緣吸力面氣流分離 所引起的能量損失,減小運(yùn)轉(zhuǎn)中不均勻氣流的強(qiáng)烈沖擊和紊流脫流現(xiàn)象所產(chǎn)生的氣動噪聲 以及葉片上大量油污的附著。為實(shí)現(xiàn)上述目的,通過長期對鳥類翅膀的研究發(fā)現(xiàn),翅膀表面條紋狀結(jié)構(gòu)改變翅 膀表面附面層空氣流動狀態(tài),使氣流順著條紋的方向流動。結(jié)合該類動物的體表特征,本實(shí) 用新型提供了一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,包括環(huán)形端面、主 端面、仿生葉片,以及軸套,其中,所述軸套固定安裝在主端面的中心位置,所述仿生葉片均 勻地安裝在環(huán)形端面和主端面之間,且每一個(gè)仿生葉片在其葉片尾緣處的吸力面上設(shè)置有 若干條紋槽溝。作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述條紋槽溝沿葉片厚度方向延伸且未貫穿葉片厚 度;作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述相鄰條紋槽溝之間的間距為lmm-3mm ;作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述條紋槽溝從起始位置到葉片尾緣的距離為葉片 弦長的20% -40% ;作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述條紋槽溝為圓弧形,其圓弧半徑為 0. 5mm-1. 5mm,深度為 0. Imm-0. 3mm ;[0010]作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述條紋槽溝為V形結(jié)構(gòu);作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述V形的條紋槽溝的槽口寬度為0.5mm-lmm,深度 為 0. lmm-0. 3mm ;作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述條紋槽溝為倒梯形結(jié)構(gòu);作為本實(shí)用新型的實(shí)施方案,所述倒梯形條紋槽溝的上寬度為0. 5mm-lmm,下寬度 為 0. 25mm-0. 5mm,深度為 0. lmm-0. 3mm。本實(shí)用新型葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪至少具有以下優(yōu) 點(diǎn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,加工方便,在保留風(fēng)機(jī)葉輪整體結(jié)構(gòu)的前提下,本實(shí)用新型 通過在葉片尾緣吸力面設(shè)置條紋型槽溝,槽溝增加了粘性底層的厚度,抑制了流向渦的縱 向發(fā)展,控制附面層使其緊貼其體表,從而減小流動阻力和抑制了葉片尾緣吸力面的流動 分離,增強(qiáng)對葉片尾跡區(qū)的耗散作用,減少氣動噪聲,增強(qiáng)對葉片尾跡區(qū)的的耗散作用,從 而減少氣流對蝸殼的沖擊;2.葉片表面的條紋使得粘著在葉片表面上的液態(tài)油污在葉輪 旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下很容易的被甩出,從而提高排煙效果。

圖1是本實(shí)用新型吸油煙機(jī)風(fēng)機(jī)葉輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1的側(cè)視圖;圖3是葉片的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是圖3的俯視圖;圖5是圖3的側(cè)視圖;圖6是圓弧條紋槽溝的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7是V型條紋槽溝的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8是梯型條紋槽溝的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,針對本實(shí)用新型葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉 輪的結(jié)構(gòu)及尺寸作詳細(xì)描述請參閱圖1和圖2所示,本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)葉輪包括環(huán)形端面1、主端面2、仿生葉片 3,以及軸套4。所述軸套4通過四個(gè)鉚釘5固定安裝在主端面2的中心位置,與驅(qū)動電機(jī)配合以 帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。所述每一個(gè)仿生葉片3為單圓弧長條形結(jié)構(gòu),均勻分布在環(huán)形端面1和主端面2 之間,每一個(gè)仿生葉片3的一端固定在環(huán)形端面上,另一端固定在主端面2上,此外,每一個(gè) 仿生葉片3是與環(huán)形端面1和主端面2之間呈垂直式的排列。請參閱圖3至圖4優(yōu)選具體實(shí)施例所示,所述仿生葉片3在葉片尾緣處的吸力面 上設(shè)置有圓弧條紋槽溝31,請?zhí)貏e參閱圖6所示,該圓弧條紋槽溝31沿葉片厚度方向延伸 且尚未貫穿仿生葉片的厚度。設(shè)定仿生葉片弦長為L,圓弧條紋槽溝31從起始位置到葉片尾緣的距離為a。如圖 5和圖6所示,圓弧條紋槽溝的圓弧半徑為r,深度為h,槽溝之間的間距為t。圓弧槽半徑r和深度h需根據(jù)葉片厚度b和葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定,在本優(yōu)選具體實(shí)施例中,葉片厚度b為 0. 5mm,所述條紋槽溝(31)從起始位置到葉片尾緣的距離a為葉片弦長L的30%,所述相鄰 條紋槽溝(31)之間的間距t為2mm,所述圓弧半徑r為0. 75mm,深度h為0. 25mm,該結(jié)構(gòu)提 高了仿生葉輪的排煙效果,抑制了葉片尾緣紊流附面層旋渦的產(chǎn)生和發(fā)展,降低了噪聲。如圖7和圖8優(yōu)選具體實(shí)施例所示,列舉了兩種不同形狀的仿生槽溝V型和梯 型。其中,圖7中,參數(shù)d為V形槽溝的槽口寬度,所述槽口寬度d為0. 75mm,深度h為 0. 25mm ;圖8中,參數(shù)d和e分別為梯形上下兩個(gè)不同的寬度,所述上寬度d為0. 75mm,下 寬度e為0. 25mm,深度h為0. 25mm。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.葉片尾緣吸力面圓弧條紋形槽溝使得附著力減小,粘著在葉片表面上的液態(tài)油 污在葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下很容易的被甩出,從而提高排煙效果。葉輪上油污粘 附量的減少,降低了吸油煙機(jī)的拆卸清洗次數(shù),延長了吸油煙機(jī)的使用壽命。2.改善氣體流動狀態(tài),抑制葉片尾緣吸力面紊流附面層旋渦的產(chǎn)生和發(fā)展,使得 葉片尾緣吸力面邊界層的分離流動延后,增強(qiáng)對葉片尾跡區(qū)的耗散作用,從而減少氣動噪 聲。3.本實(shí)用新型葉輪采用普通機(jī)械加工方式即可得到,結(jié)構(gòu)簡單,成本較低。以上所述僅為本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,不是全部的實(shí)施方式,本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換,均為 本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特征在于包括環(huán)形端 面(1)、主端面O)、仿生葉片(3),以及軸套G),其中,所述軸套(4)固定安裝在主端面(2) 的中心位置,所述仿生葉片C3)均勻地安裝在環(huán)形端面(1)和主端面( 之間,且每一個(gè)仿 生葉片( 在其葉片尾緣處的吸力面上設(shè)置有若干條紋槽溝(31)。
2.如權(quán)利要求1所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特征在 于所述條紋槽溝(31)沿葉片厚度方向延伸且未貫穿葉片厚度。
3.如權(quán)利要求2所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特征在 于所述相鄰條紋槽溝(31)之間的間距(t)為lmm-3mm。
4.如權(quán)利要求3所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特征在 于所述條紋槽溝(31)從起始位置到葉片尾緣的距離(a)為葉片弦長(L)的20% -40%。
5.如權(quán)利要求2或4所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其 特征在于所述條紋槽溝(31)為圓弧形,其圓弧半徑(r)為0.5mm-1.5mm,深度(h)為 0. lmm-0. 3mm。
6.如權(quán)利要求2或4所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特 征在于所述條紋槽溝(31)為V形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特征在 于所述V形的條紋槽溝的槽口寬度⑷為0. 5mm-lmm,深度(h)為0. lmm-0. 3mm。
8.如權(quán)利要求2或4所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特 征在于所述條紋槽溝(31)為倒梯形結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的葉片尾緣帶條紋型仿生表面的吸油煙機(jī)用仿生葉輪,其特征在 于所述倒梯形條紋槽溝的上寬度(d)為0. 5mm-lmm,下寬度(e)為0. 25mm_0. 5mm,深度(h) 為 0. lmm-0. 3mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種葉片尾緣帶條紋形仿生特性的吸油煙機(jī)葉輪,包括環(huán)形端面、主端面、仿生葉片及軸套,所述軸套固定安裝在主端面的中心位置,仿生葉片均勻地安裝在環(huán)形端面和主端面之間,且每一個(gè)仿生葉片在尾緣處的吸力面上設(shè)置有若干條紋槽溝。本實(shí)用新型通過在葉片尾緣吸力面設(shè)置條紋槽溝使葉片附面層氣流由紊流狀向?qū)恿鳡钷D(zhuǎn)變,減小了紊流氣體產(chǎn)生的渦流噪聲和脈動壓力噪聲,增強(qiáng)對葉片尾跡區(qū)的耗散作用,從而減少氣流對蝸殼的沖擊。同時(shí)葉片尾緣吸力面表面的條紋使得附著力減小,粘著在葉片表面上的液態(tài)油污在葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下很容易的被甩出,從而提高排煙效果,此外,本實(shí)用新型葉輪采用普通機(jī)械加工方式即可得到,結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號F04D29/28GK201908869SQ20102066092
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者劉小民, 席光, 湯虎, 王星, 高德康 申請人:西安交通大學(xué)
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