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)