一種大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉的制作方法
【專利摘要】本實用新型大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉涉及汽車零部件【技術領域】，包括葉片、輪轂和護風圈，葉片底端與在輪轂固定連接，葉片頂端與護風圈固定連接，所述葉片為7片，葉片頂端直徑與輪轂直徑比值為0.36～0.4，葉片頂端直徑為350～380mm，護風圈厚度為2～3mm，每片葉片1由內徑向外徑取10個設計截面，安裝角依次為21～23°、17～19°、15～17°、15～17°、14～16°、15～17°、17～19°、17～19°、18～20°和20～22°，本實用新型制成的風葉有效地降低了葉片吸力面的脫體現(xiàn)象以及護風圈處的渦流湍動，有效抑制了渦流噪聲，同時獲得了大風阻下的大風量特性。
【專利說明】—種大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車零部件【技術領域】，尤其涉及大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉。
技術背景
[0002]由于汽車發(fā)動機性能的提升，排量的增大，采用渦輪增壓技術以及中冷器和油冷器等技術來提高發(fā)動機的效率，造成了對風扇風量的要求急速增加。中冷器和油冷器技術，會直接導致風阻的增大。同時由于整車空間的局限性，即風扇安裝空間的局限，直接導致風量的提升造成噪聲的急速增大。隨著人們對提升發(fā)動機性能和環(huán)境保護的要求，以及降低城市噪聲污染的意識增強。未來汽車的發(fā)展對散熱風機的要求是:大風量，低噪聲。
[0003]目前大多數(shù)的車用散熱風機能夠在低風阻下滿足性能要求。但是隨著風阻的增大，要想獲得較大的風量，往往需增大風機轉速，進而導致了噪聲的大幅提升。盲目增大傳統(tǒng)風扇轉速來增加風機風量必然會造成噪聲的極具提升，其缺點如下:
[0004]1、由于轉速的增大，沒有考慮到風葉中葉片位置的設計，造成風扇的氣動性能下降。轉速的增大造成同一周向的圓周速度增大，從而使速度場分布沿徑向收縮?，F(xiàn)有的安裝角位置和扭曲面不再適應轉速的提升。
[0005]2、由于轉速的增大，周向圓周速率隨徑向下移，流體脫體現(xiàn)象明顯。原有的葉片寬度，即周向截面的翼型弦長不再適合?，F(xiàn)有的弦長容易造成葉片吸力面出現(xiàn)脫體現(xiàn)象。從而造成渦流噪聲的增加。
[0006]3、由于轉速的增大，流體在接近護風圈的位置，安裝角以及葉片的前傾角度和葉片前緣與之間的長度都不再適合。容易出現(xiàn)周期性渦流湍動和尾翼渦流，形成噪聲，降低了風扇效率并使護風圈出現(xiàn)抖動。
[0007]基于以上的原因，應當對大風阻下的風扇葉片進行研究和開發(fā)。

【發(fā)明內容】

[0008]針對上述問題，本實用新型的目的在于:提供一種大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉。
[0009]本實用新型采用的技術方案是:
[0010]一種大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，包括葉片、輪轂和護風圈，葉片底端與在輪轂固定連接，葉片頂端與護風圈固定連接，其特征在于，所述葉片為7片，葉片頂端直徑與輪轂直徑的比值為0.36?0.4，葉片頂端直徑為350?380mm，護風圈厚度為2?3 mm，每片葉片由內徑向外徑取10個設計截面，第一個截面的安裝角為21?23°，第二個截面的安裝角為17?19°，第三個截面安裝角為15?17°，第四個截面安裝角為15?17°，第五個截面的安裝角為14?16°，第六個截面的安裝角為15?17°，第七個截面的安裝角為15?17°，第八個截面安裝角為17?19°，第九個截面安裝角為17?19°，第十個截面安裝角為18?20°。[0011]所述的大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，其特征在于，第一個截面前傾角為8?10°，第二個截面前傾角為5?7°，第三個截面前傾角為2?4°，第四個截面前傾角為I?3°，第五個截面前傾角為-3?-5°，第六個截面前傾角為-10?-12°，第七個截面前傾角為-25?-27°，第八個截面前傾角為-35?-37°，第九個截面前傾角為-46?-48°，第十個截面前傾角為-53?-55°。
[0012]所述的大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，其特征在于，第一個截面弦長與安裝直徑的比值為0.287?0.317，第二個截面弦長與安裝直徑的比值為
0.299?0.321，第三個截面弦長與安裝直徑的比值為0.29?0.309，第四個截面弦長與安裝直徑的比值為0.278?0.295，第五個截面弦長與安裝直徑的比值為0.263?0.279，第六個截面弦長與安裝直徑的比值為0.243?0.262，第七個截面弦長與安裝直徑的比值為
0.22?0.237，第八個截面弦長與安裝直徑的比值為0.189?0.202，第九個截面弦長與安裝直徑的比值為0.171?0.183，第十個截面弦長與安裝直徑的比值為0.164?0.176。
[0013]本實用新型大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，有效降低了葉片吸力面的脫體現(xiàn)象以及護風圈處的渦流湍動，有效抑制了渦流噪聲，同時獲得了大風阻下的大風量特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型專利的風葉示意圖。
[0015]圖2為本實用新型專利的葉片截面(線)、前傾角示意圖。
[0016]圖3為本實用新型專利的各截面翼型安裝角和弦長示意圖。
[0017]圖4為本實用新型專利的各截面的翼型尺寸坐標示意圖。
[0018]下面結合上述附圖對本實用新型作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，為整體注塑件，參見圖1所示，包括葉片1、輪轂2和護風圈3。葉片I根部(底端)與在輪轂2固定連接，葉片I頂(尖)端與護風圈3固定連接，葉片I頂端直徑與輪轂直徑的比值(轂比)為0.36?0.4，葉片頂端直徑為350?380mm,護風圈壁厚為2?3 mm。
[0020]本實施例設有七個周向等角布置的葉片1，即相鄰葉片轉角為51.43°，輪轂2直徑147 mm,護風圈3外徑370 mm。本實用新型葉片I沿徑向(由內徑向外徑為序)取10個圓弧截面，作為設計截面，進行設計，如圖2所示，對葉片I進行切割，共10等分，圖中虛線表示截面(切割)線，即葉片I徑向方向每隔10 mm截取一截面，截面編號為I?10。所述各圓弧截面即處在安裝直徑Di ( i對應于截面編號為I?10)位置上，10個截面的安裝直徑分別為D1、D2......DlO。
[0021]本實用新型大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，10個所述圓弧截面翼型的安裝角參見圖3所示，圖中(I)?(10)圖形，分別是截面編號為I?10的第一個截面至第十個截面，可以從圖2俯視方向獲得，第一個截面的安裝角為21?23°，第二個截面的安裝角為17?19°，第三個截面安裝角為15?17°，第四個截面安裝角為15?17°，第五個截面的安裝角為14?16°，第六個截面的安裝角為15?17°，第七個截面的安裝角為15?17°，第八個截面安裝角為17?19°，第九個截面安裝角為17?19°，第十個截面安裝角為18?20°。
[0022]本實用新型大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，10個所述圓弧截面翼型的前傾角參見圖2所示，第一個切割線與豎直線的交角(前傾角)為8?10°，第二個切割線與豎直線的交角為5?7°，第三個切割線與豎直線的交角為2?4°，第四個切割線與豎直線的交角為I?3°，第五個切割線與豎直線的交角為-3?-5°，第六個切割線與豎直線的交角為-10?-12°，第七個切割線與豎直線的交角為-25?-27°，第八個割線與豎直線的交角為-35?-37°，第九個割線與豎直線的交角為-46?-48°，第十個割線與豎直線的交角為-53?-55°。
[0023]本實用新型大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，10個所述圓弧截面翼型的弦長參見圖3所示，10個所述圓弧截面翼型的弦長具有如下特征:第一個截面翼型弦長LI與安裝直徑Dl的比值BI為0.287?0.317，第二個截面翼型弦長L2與安裝直徑D2的比值B2為0.299?0.321，第三個截面翼型弦長L3與安裝直徑D3的比值B3為0.29?
0.309，第四個截面翼型弦長L4與安裝直徑D4的比值B4為0.278?0.295，第五個截面翼型弦長L5與安裝直徑D5的比值B5為0.263?0.279，第六個截面翼型弦長L6與安裝直徑D6的比值B6為0.243?0.262，第七個截面翼型弦長L7與安裝直徑D7的比值B7為0.22?
0.237，第八個截面翼型弦長L8與安裝直徑D8的比值B8為0.189?0.202，第九個截面翼型弦長L9與安裝直徑D9的比值B9為0.171?0.183，第十個截面翼型弦長LlO與安裝直徑DlO的比值BlO為0.164?0.176。
[0024]上述技術參數(shù)數(shù)據(jù)見以下表I 一覽表:
[0025]表I
[0026]
【權利要求】
1.一種大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，包括葉片(I)、輪轂(2)和護風圈(3)，葉片(I)底端與在輪轂(2)固定連接，葉片(I)頂端與護風圈(3)固定連接，其特征在于，所述葉片(I)為7片，葉片(I)頂端直徑與輪轂直徑的比值為0.36?0.4，葉片頂端直徑為350?380mm,護風圈厚度為2?3mm,每片葉片(I)由內徑向外徑取10個設計截面，第一個截面的安裝角為21?23°，第二個截面的安裝角為17?19°，第三個截面安裝角為15?17°，第四個截面安裝角為15?17°，第五個截面的安裝角為14?16°，第六個截面的安裝角為15?17°，第七個截面的安裝角為15?17°，第八個截面安裝角為17?19°，第九個截面安裝角為17?19°，第十個截面安裝角為18?20°。
2.根據(jù)權利要求1所述的大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，其特征在于，第一個截面前傾角為8?10°，第二個截面前傾角為5?7°，第三個截面前傾角為2?4°，第四個截面前傾角為I?3°，第五個截面前傾角為-3?-5°，第六個截面前傾角為-10?-12°，第七個截面前傾角為-25?-27°，第八個截面前傾角為-35?-37°，第九個截面前傾角為-46?-48°，第十個截面前傾角為-53?-55°。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的大風阻情況下大風量低噪聲的汽車冷卻風扇風葉，其特征在于，第一個截面弦長(LI)與安裝直徑(Dl)的比值(BI)為0.287?0.317，第二個截面弦長(L2)與安裝直徑(D2)的比值(B2)為0.299?0.321，第三個截面弦長(L3)與安裝直徑(D3)的比值(B3)為0.29?0.309，第四個截面弦長(L4)與安裝直徑(D4)的比值(B4)為0.278?0.295，第五個截面弦長(L5)與安裝直徑(D5)的比值(B5)為0.263?0.279，第六個截面弦長(L6)與安裝直徑(D6)的比值(B6)為0.243?0.262，第七個截面弦長(L7)與安裝直徑(D7)的比值(B7)為0.22?0.237，第八個截面弦長(L8)與安裝直徑(D8)的比值(B8)為0.189?0.202，第九個截面弦長(L9)與安裝直徑(D9)的比值(B9)為0.171?.0.183，第十個截面弦長(LlO)與安裝直徑(DlO)的比值(BlO)為0.164?0.176。
【文檔編號】F04D29/38GK203584897SQ201320710487
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權日:2013年11月12日
【發(fā)明者】酈志俊, 袁丹華, 季尚司, 李園, 綦春暉 申請人:江蘇超力電器有限公司