单叶轮轴流通风机的叶片扭曲规律研究及薄叶型设计_田夫

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1、单叶轮轴流通风机的叶片扭曲规律研究及薄叶型设计田夫袁国凯赵真真王晓放/大连理工大学王爽赵斌/大连斯频德冷却塔有限责任公司中图分类号：TH452文献标志码：Abladedesignmethodisadaptive.文章编号：1006-8155（2014）05-0049-06Keywords:singleimpelleraxialfan;thinResearchontwistPatternofSingleblade;thedesignmethodofsinglearc;AbstractImpellerAxial

2、BladeandDesignoftwistpattern；numericalsimulation■摘要：针对单叶轮ThinBlade轴流式通风机的特0引言TianFu,YuanGuokai,ZhaoZhenzhen，点，推导出全压沿着WangXiaofang/DalianUniversityof单叶轮轴流式通风机具有结构简叶轮半径分布规律与Technology单、制造方便的特点，广泛应用在各种环量指数取值之间的WangShuang,ZhaoBin/DalianSpindle全压小、流量大、噪音低的场合，从一

3、般关系式，并讨论了叶片扭曲规律、叶片弦CoolingTowerCo.,Ltd.的家用风扇到工业领域的通风换气，甚长沿半径方向的变化Abstract：Accordingtocharacteristicsof至在电子元件的冷却换热领域都有着趋势。明确指出设计[1-2]singleimpelleraxialfan,therelationshipof广泛的应用。这种单叶轮通风机的应采用变环量设计方totalpressuredistributionalongtheradius轮毂比通常比较小，而叶片的空间扭曲法，并给

4、出了环量指andcirculationindexvalueisdeduced.规律和型线对气动性能有着较大的影数的适合取值范围。Twistingpatternofbladeandchangetrend响。在叶片的扭曲规律设计中，为了充还研究了薄叶型的单ofchordlengthalongtheradiusis分利用叶顶的高圆周速度来有效提高圆弧设计方法。应用discussed.Itprovedthatthemethodof全压,通常采用所谓的变环量设计方这种叶型设计方法和variablecirculatio

5、nshouldbeusedinthe法。但环量指数的具体取值范围与叶扭曲规律设计了通风机的叶片，通过数值designofsingleimpelleraxialfan.The片叶高的全压分布、弦长以及扭曲角度模拟和试验测试结果reasonablevaluerangeofcirculationindex之间的关系，尚没有深入的研究；在具表明，采用这种扭曲isgiven.Thesinglearcoffanthinblade体采用叶型的问题上，如果简单地直接规律和薄叶型设计方designmethodisinvest

6、igated.Inthe选择现有的叶型资料，由于因可供选择法是合理的。practicalproblem,thebladeoffanis的范围有限，所以很难实现气流角与叶■关键词：单叶轮轴designedbythattwistingpatternbladeand型几何角的合理匹配，导致风机的整体流式通风机；薄叶型；thinbladedesignmethod.Theresultofthe气动性能下降。因此有必要针对单叶单圆弧设计方法；扭numericalsimulationandtestindicated轮通风

7、机的特点，研究其叶片的空间扭曲规律；数值模拟thatthetwistingpatternbladeandthin曲规律和叶型设计方法。收稿日期：2014-05-07辽宁大连1160842014年第期549设计与优化用的变环量设计方法中，环量指数通常在1叶片的空间扭曲规律之间。在某些大型的单叶轮通风机在轴流式通风机的设计中，可以采用等环量设计中，甚至采用设计叶片的扭曲规律（也称或者变环量的方法确定叶片的空间扭曲规律，即刚体扭曲流型）。（1）1.2叶片空间扭曲程度与环量指数的关系图1为单叶轮通风机叶片进口、出

8、口截面的式中：为叶片绝对速度在圆周方向的分量之速度关系图。图中c、w、u分别为绝对速度、相对差，称为扭速；r为叶片的半径；K为常数；α习惯速度、轮周速度；β为相对速度的气流角；下标1称之为环量指数。当α=1时，式（1）简化为=和2分别表示叶片的进口和出口截面上的相应K，按此扭曲规律设计的叶型称之为等环量流型；参数；为相对速度与的矢量平均，cz为绝α取值范围为，按此规律扭曲的叶型对速度的轴向分量。习惯上称之为变环量