帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，尤其是一種帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)又叫無(wú)蝸殼通風(fēng)機(jī)，其具有風(fēng)量大、壓力高、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，能滿足客戶對(duì)噪聲、節(jié)能和空間布置的更高要求，被廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、高級(jí)賓館、寫(xiě)字樓、影劇院、高級(jí)商住樓、商場(chǎng)、醫(yī)院等建筑物的壓力送風(fēng)換氣，特別是在節(jié)能改造工程中，無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)已經(jīng)慢慢替代了有蝸殼離心風(fēng)機(jī)。另外，由于無(wú)蝸殼通風(fēng)機(jī)沒(méi)有蝸殼，在無(wú)蝸殼通風(fēng)機(jī)前向葉輪的出口全壓中，其動(dòng)壓成份的比例相對(duì)后向葉輪要大。在沒(méi)有蝸殼的情況下，前向葉輪出口動(dòng)壓只有很少部分轉(zhuǎn)換為靜壓，而且箱式殼體的出口面積較之蝸殼的出口面積要大很多，到風(fēng)機(jī)出口部分，動(dòng)壓損失掉很多，這就導(dǎo)致了無(wú)蝸殼時(shí)，前向通風(fēng)機(jī)的壓力較之有蝸殼時(shí)，有大幅度下降。后向通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓沒(méi)有像前向風(fēng)機(jī)那樣占相當(dāng)大的比重，即使后向風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓有少部分轉(zhuǎn)化為靜壓，也不會(huì)使壓力大幅度降低，故無(wú)蝸殼通風(fēng)機(jī)幾乎都是后向風(fēng)機(jī)。
[0003]然而，由于無(wú)蝸殼通風(fēng)機(jī)沒(méi)有蝸殼，葉輪出口處的動(dòng)能沒(méi)有轉(zhuǎn)化為靜壓，當(dāng)氣流沖出葉輪后動(dòng)能被全部損失掉，導(dǎo)致無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)普遍存在靜壓效率偏低的缺陷。目前，各個(gè)風(fēng)機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)于無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)的研發(fā)，也主要集中在如何提高靜壓效率方面。
[0004]在流體力學(xué)領(lǐng)域，CFX流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件是英國(guó)AEA Technology公司為解決工業(yè)實(shí)際問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，而誕生在工業(yè)應(yīng)用背景中的CFX具有精確的計(jì)算結(jié)果、豐富的物理模型、強(qiáng)大的用戶擴(kuò)展性等特性，因此被廣泛應(yīng)用于流體動(dòng)力模型的模擬運(yùn)算中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，且可有效提高靜壓效率的帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)軸、及位于旋轉(zhuǎn)軸上的輪盤(pán)和輪蓋，在輪盤(pán)和輪蓋間安裝有葉片，該葉片為后向翼型葉片，兩相鄰葉片之間均設(shè)有所述弧形支柱，該弧形支柱其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定；
[0007]所述弧形支柱的出口安裝角為160?172° ；
[0008]各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:此處，弧形支柱的出口安裝角與葉片的出口安裝角概念相似，弧形支柱的出口安裝角即弧形支柱后緣中線切線與額線的夾角(弧形支柱后緣骨線的切線與圓周方向的夾角)，本發(fā)明中弧形支柱的出口安裝角大于90°，因此也可以將該類型弧形支柱定義為前向式弧形支柱(類似于前向型葉片)。葉片的前后定義與旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向有關(guān)，與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)的為前，與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相背的為后。各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直，可有效保證弧形支柱隨旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)后對(duì)空氣的切割運(yùn)動(dòng)阻力小，切割順滑，同時(shí)具有顯著的靜壓增益效果。經(jīng)由CFX軟件的模擬測(cè)試，在功耗沒(méi)有改變的前提下，帶有弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)的額定工況效率比沒(méi)有弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)提高了 5%，特別是對(duì)于中型甚至大型無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)而言，本發(fā)明所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是極其顯著的。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置為:弧形支柱的出口安裝角為168°。
[0011]兩相鄰葉片間設(shè)置的弧形支柱具有靜壓增益的效果，為了保證增益效果最大化，故任意兩相鄰葉片間均安裝有弧形支柱。
[0012]由于弧形支柱的靜壓增益效果受葉片數(shù)量的影響，因此，葉片數(shù)量為6?8片。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置為:葉片數(shù)量為6片。
[0014]由于弧形支柱的靜壓增益效果還受輪蓋形狀的影響，因此，輪蓋采用弧形輪蓋或錐形輪蓋。此處，弧形輪蓋即輪蓋的外側(cè)呈弧形結(jié)構(gòu)隆起，錐形輪蓋即輪蓋的外側(cè)呈錐形結(jié)構(gòu)隆起。
[0015]同樣的，由于弧形支柱的靜壓增益效果還受輪盤(pán)和葉片間距離的影響，因此，輪盤(pán)和葉片間設(shè)有出口擴(kuò)壓邊。該出口擴(kuò)壓邊即:葉片上與輪蓋接觸的截面弦長(zhǎng)短于葉片與輪盤(pán)接觸的截面弦長(zhǎng)。
[0016]再進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)置為:輪盤(pán)為平面結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，省略旋轉(zhuǎn)軸。
[0018]圖2為圖1另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為圖1另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一去掉輪蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0022]實(shí)施例一:如圖1?4所示，本實(shí)施例包括旋轉(zhuǎn)軸(未畫(huà)出)、及位于旋轉(zhuǎn)軸上且相互配合的輪盤(pán)I和輪蓋2，輪蓋2為弧形輪蓋，在輪盤(pán)I和輪蓋2間安裝有6片葉片3，該葉片3為后向翼型葉片，而在葉片3和輪盤(pán)I間設(shè)有出口擴(kuò)壓邊。在任意兩相鄰葉片3之間還安裝有一弧形支柱4，該弧形支柱4為條狀圓弧，該弧形支柱4其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定；各弧形支柱4位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。其中，弧形支柱4的出口安裝角168°。
[0023]通過(guò)CFX流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件，本實(shí)施例在流量為9372.33m3/h，靜壓為738.48Pa時(shí)，獲得最優(yōu)的靜壓效率為64.58%。上述測(cè)試結(jié)果均為三次模擬后所取的平均值，本說(shuō)明書(shū)所涉及的所有數(shù)值結(jié)果均為平均值，且同一測(cè)試中各數(shù)值偏差在±5范圍內(nèi)。
[0024]實(shí)施例二:與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于，弧形支柱4的出口安裝角160°。
[0025]通過(guò)CFX流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件，本實(shí)施例在流量為9372.39m3/h，靜壓為753.26Pa時(shí)，獲得最優(yōu)的靜壓效率為64.35%。
[0026]實(shí)施例三:與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于，弧形支柱4的出口安裝角172°。
[0027]通過(guò)CFX流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件，本實(shí)施例在流量為9372.53m3/h，靜壓為758.18Pa時(shí)，獲得最優(yōu)的靜壓效率為64.19%。
[0028]實(shí)施例四:與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于，葉片3數(shù)量為7片。
[0029]通過(guò)CFX流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件，本實(shí)施例在流量為9372.33m3/h，靜壓為720.23Pa時(shí)，獲得最優(yōu)的靜壓效率為63.12%。
[0030]實(shí)施例五:與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于，葉片3數(shù)量為8片。
[0031]通過(guò)CFX流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件，本實(shí)施例在流量為9810.78m3/h，靜壓為570.37Pa時(shí)，獲得最優(yōu)的靜壓效率為59.14%。
[0032]其中，各實(shí)施例如若撤除弧形支柱4這一技術(shù)特征，通過(guò)CFX流體動(dòng)力學(xué)模擬軟件的模擬，則最終的靜壓效率將明顯低于安裝有弧形支柱的技術(shù)方案。則，實(shí)施例一撤除弧形支柱4后，最優(yōu)靜壓效率只為59.27% ;實(shí)施例二撤除弧形支柱后，最優(yōu)靜壓效率只為59.13% ;實(shí)施例三撤除弧形支柱后，最優(yōu)靜壓效率只為59.23% ;實(shí)施例四撤除弧形支柱后，最優(yōu)靜壓效率只為55.11%。
[0033]本發(fā)明中，經(jīng)由CFX軟件的模擬測(cè)試，在功耗沒(méi)有改變的前提下，帶有弧形支柱4的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)的額定工況效率比沒(méi)有弧形支柱4的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)提高了約5%，特別是對(duì)于中型甚至大型無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)而言，約5%提高都能為本發(fā)明帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)軸、及位于旋轉(zhuǎn)軸上的輪盤(pán)和輪蓋，在輪盤(pán)和輪蓋間安裝有葉片，該葉片為后向翼型葉片，其特征是，兩相鄰葉片之間均設(shè)有所述弧形支柱，該弧形支柱其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定; 所述弧形支柱的出口安裝角為160?172° ； 各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，其特征是:所述弧形支柱的出口安裝角為168°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，其特征是:所述葉片數(shù)量為6?8片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，其特征是:所述葉片數(shù)量為6片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，其特征是:所述輪蓋采用弧形輪蓋或錐形輪蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，其特征是:所述輪盤(pán)和葉片間設(shè)有出口擴(kuò)壓邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形支柱無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，其特征是:所述輪盤(pán)為平面結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)軸、及位于旋轉(zhuǎn)軸上的輪盤(pán)和輪蓋，在輪盤(pán)和輪蓋間安裝有葉片，該葉片為后向翼型葉片，所述弧形支柱位于兩相鄰葉片之間，該弧形支柱其中一端與前一葉片的葉面相固定，另一端與后一葉片的葉面相固定；所述弧形支柱的出口安裝角為160～172°；各弧形支柱位于同一平面上，且該平面與旋轉(zhuǎn)軸相垂直。本發(fā)明中，在功耗沒(méi)有改變的前提下，帶有弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)的額定工況效率比沒(méi)有弧形支柱的無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)提高了5％，特別是對(duì)于中型甚至大型無(wú)蝸殼離心風(fēng)機(jī)而言，本發(fā)明所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是極其顯著的。
【IPC分類】F04D29-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104613007
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510051764
【發(fā)明人】魏義坤, 徐金秋, 竇華書(shū), 楊徽, 陳永寧, 姜陳鋒, 吳陽(yáng), 周曉穎, 何海江
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué), 浙江億利達(dá)風(fēng)機(jī)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日