轴流风机叶片的设计方法及实例.pdf

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1、中等职业教育2008年第23期轴流风机叶片的设计方法及实例浙江工业大学中职研究生班０４级郑高元浙江省三门职业中专张哲东摘要：本文根据空气动力学理论及变环量流型设计方法建立了方程，并以此方程得到的参数,设计了一款流量大，全压高的变压器轴流通风机。关键词：轴流风机叶片设计实例变压器轴流通风机是大中型电力变压器冷却系统不同程度的加厚，以提高叶片的机械强度；第一项则的重要组成部分。一般要求其具有较好的性能，即流量是为了增大叶尖部分的厚度以方便加工。大，全压高，噪声小。轴流通风机的结构形式比较单一，在叶片设计中，根据设计要求和气动参数

2、，结合一般由电机、叶轮、支架、机壳和防护罩等几部分组Ｂ、θ、α等一些优化设计参数，由(１)、(２)和(３)式就可成，但是其中叶轮的结构和外形，特别是叶片的形状以确定风机叶轮的结构参数及叶片的几何形状。由却变化很多，对轴流通风机的气动性能也起着决定性此构造成型的扭曲叶片不但方便加工，而且便于下的作用。传统的轴流通风机设计方法包括以气动性能面的参数计算。综良好的机翼为原始叶型的孤立叶型设计方法和基于2.轴流风机的叶片设计实例合二元叶栅理论的叶栅设计法，在上世纪９０年代出现依据以上设计得到的叶片结构参数和叶片几何了一些基于准三元流

3、动的叶片造型方法。采用上述方参数，设计了一款实用新型旨在提供一种流量大、全研法所设计的通风机叶片比较多的是平面叶片，虽然工压高的９Ｑ系列变压器轴流通风机，其中９表示风机究艺简单，但性能较差。少量的扭曲叶片也大多是由平叶轮直径为９００毫米，Ｑ表示风机为前吹式。其总体面叶栅叠加而成，而不是真正的基于全三维造型设计结构形式由电机、叶轮、导流罩、支架、机壳和防护罩的扭曲叶片，从而也影响了通风机的性能，因而很难等６部分组成。其特征是电机位于风机的进口端，电达到变压器轴流通风机流量大、全压高的要求。机轴和叶轮相连，驱动叶轮旋转，电机由支

4、架支撑，1.轴流风机的叶片设计理论外面套有导流罩，导流罩位于风机的进口端，为中空轴流风机设计的核心就是叶片型线设计。本文的锥形柱体，底端面的直径和轮毂的直径相等，机壳根据扭曲叶片理论，采用全三维造型来进行叶片流为直径９１０毫米的圆筒形。在进口端略呈喇叭口状，型设计，并结合空气动力学理论，应用变环量流型设以使气流平顺地进入风机的流道，在风机的进口端计方法，使叶片的做功分布更加符合运动规律，从而端面上有防护罩，以避免杂物进入风机流道和叶片发挥出更高的功能转换效益。发生撞击。首先，基于抛物面理论，我们在柱坐标下建立叶其中的风机叶片

5、为特殊设计，在设计过程中采片中型面方程：用了抛物面理论和不等功原理，对叶片的流型和流ｚ＝Ｂ（１－Ｆ１／ａ）（１）面进行全三维的造型设计，得到的叶片为三维的扭其中：Ｆ＝[ｔａｎθ－ｔａｎ(θ－λ)]/ｔａｎθ，通过参数θ、曲叶片，其特征为叶片不等厚，型面连续光滑，任一α、Ｂ等的取值变化，可以控制叶片的扭曲程度和倾相贯面与型面相割，得到的相贯线呈流线形状的机斜情况，从而可以满足不同场合下的需要。翼形，以使得本实用新型具有优良的气动性能。根据变环量设计方法，并综合考虑叶轮叶根的本实用新型的总体结构中，增加了导流罩部分，机械强度、叶

6、尖部分的加工工艺，我们采用如下的叶导流罩位于风机的进口端，套在电机的外面，其作用片凸面和凹面方程：是使气流平顺地进入通风机的流道，从而提高风机ｚ＝Ｂ（１－Ｆ１／ａ）１＋Δｚ＋（ｒ－ｒ）ｔａｎ!δ[１－（１－２λ／θ）２]"叶轮在进口端的吸力，使通风机能发挥最大的效率。１２１（２）因而９Ｑ系列变压器轴流通风机具有优良的气动性１ｚ＝Ｂ（１－Ｆ１／ａ）－ｒｒｔａｎ[δｆ（ｔ）]／ｒ（３）能，流量大，全压高，噪声低，能耗省，运行稳定，性能２１２２上述两式中，第二项的作用是对叶片分块进行曲线平坦，使用范围广。如下页附图所示。18中等职

7、业教育2008年第23期ｚ１２３４５６１２１．５１００８７５０ｓｚ９０５０１００１２１．４７图８ｚ１２１．５１００５０图１图２ωｓ０５０１００１５０１９２．４８图９图中：电机－１，电机轴－２，叶轮－３，支架－４，导流罩－５，机壳－６，防护罩－７，叶片－８，轮毂－９，叶根－１０，叶综梢－１１。合具体实施方式：图１所示为本实用新型优选实施例１的总体结研构示意图，气流方向为由左向右。电机１位于风机的究进口端，电机轴２和叶轮３相连，驱动叶轮３旋转。电机１由支架４支撑，外面套有导流罩５，导流罩５为中空的锥形柱体，锥体的锥度为１３°，长

8、度为２３６图３毫米，底端面的直径和轮毂的直径相等。机壳６为直径９１０毫米的圆筒形，在进口端略呈喇叭口状，以使１１气流平顺地进入风机的流道。在风机的进口端端面１１上设计有防护罩７，以避免杂物进入风机流道和叶片发生撞击。图２、图３所示为本实用新型的叶轮部分结构的侧视图和正视图。叶轮由叶片８和轮