本發明涉及吸油煙機,特別涉及一種風機葉片的設計方法、風機葉片、風機及吸油煙機。
背景技術:
1、在吸油煙機的風機系統中,多翼離心風機的方案具有結構緊湊、壓力系數高、流量系數大等特點,使其被廣泛應用于吸油煙機中。通過對離心風機的葉片進行合理設計可以減少葉道內的流動損失,提升葉輪的做功能力。目前,葉片通常采用單圓弧設計,例如申請號為202023122207.6的實用新型專利,基于同心圓,采用不同圓弧半徑和中心角度,使得第一型線與第二型線的進出口角一致。這種傳統的單圓弧葉片設計是基于二維流動理論,以及結合風機的設計工況,計算出各結構參數,缺乏對內流場軸向差異的設計針對設計,因此目前現有技術的葉片結構在風機氣動性能方面的表現并不是最優,需要進一步改進。
技術實現思路
1、本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中多翼離心風機的葉片結構在風機氣動性能方面的表現不優的缺陷,提供一種風機葉片的設計方法、風機葉片、風機及吸油煙機。
2、本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
3、一種風機葉片的設計方法,所述風機葉片設置于風機葉輪中,所述設計方法包括以下步驟:
4、s1、將與風機葉輪的旋轉軸線垂直的平面作為特征平面,定義所述風機葉片在特征平面上的葉型為特征曲線,所述特征曲線為雙圓弧曲線;
5、s2、定義所述特征曲線位于進氣端一側的為第一圓弧,位于出氣端一側的為第二圓弧,以所述特征曲線的進口角βa、所述特征曲線的出口角βb和所述特征曲線的第二圓弧的半徑r?b為三因素,獲得關于風機流量的線性回歸方程和關于全壓效率的線性回歸方程;
6、s3、將關于風機流量的線性回歸方程和關于全壓效率的線性回歸方程的最優解作為風機葉片的尺寸參數。
7、該風機葉片的設計方法,選擇與風機葉輪的旋轉軸線垂直的平面作為特征平面,在目前單圓弧葉片的葉型基礎上,通過保持風機葉輪的外徑、內外徑比以及葉高尺寸參數不變的情況下,并分別計算出風機葉片在這該特征平面上的特征曲線的進口角、出口角以及雙圓弧曲線位于出氣端一側的第二圓弧半徑優選參數,以在目前單圓弧葉片基礎上獲得雙圓弧曲線的設計參數,改善風機的內部流動狀態,提高風機的氣動性能。
8、并且,該設計方法是在目前單圓弧葉片的基礎上進行設計,所獲得的風機葉片對目前風機產品結構的兼容性較高。
9、較佳地,在步驟s1中:分別將風機葉輪的上盤所在平面和下盤所在平面作為第一特征平面和第二特征平面,定義所述風機葉片在第一特征平面和第二特征平面上的葉型為第一特征曲線和第二特征曲線,所述第一特征曲線和第二特征曲線均為雙圓弧曲線;
10、在步驟s2中:以所述第一特征曲線的進口角βa1、所述第一特征曲線的出口角βb1和所述第一特征曲線的第二圓弧的半徑r?b1為三因素,獲得關于第一特征曲線的風機流量的線性回歸方程和關于全壓效率的線性回歸方程;同時,以所述第二特征曲線的進口角βa2、所述第二特征曲線的出口角βb2和所述第二特征曲線的第二圓弧的半徑r?b2為三因素,獲得關于第二特征曲線的風機流量的線性回歸方程和關于全壓效率的線性回歸方程;
11、在步驟s3中:將關于第一特征曲線和第二特征曲線的風機流量的線性回歸方程和關于全壓效率的線性回歸方程的最優解作為風機葉片的尺寸參數。
12、選擇風機葉片兩端的所在平面作為特征平面,在目前單圓弧葉片的葉型基礎上,保持風機葉輪的外徑、內外徑比以及葉高尺寸參數不變的情況下,并分別計算出風機葉片在這兩個特征平面上的進口角、出口角以及圓弧曲線的第二圓弧半徑優選參數,以在目前單圓弧葉片基礎上獲得雙圓弧曲線的設計參數,改善風機的內部流動狀態,提高風機的氣動性能。
13、較佳地,所述設計方法還包括以下步驟:
14、s4、選取風機葉片中軸向流量占比最大的平面作為第三特征平面,定義所述風機葉片在第三特征平面的葉型為第三特征曲線,所述第三特征曲線為雙圓弧曲線;
15、s5、定義所述第三特征曲線位于進氣端一側的為第一圓弧,位于出氣端一側的為第二圓弧,以所述第三特征曲線的進口角βa3、所述第三特征曲線的出口角βb3、所述第三特征曲線的第二圓弧的半徑r?b3和所述第三特征曲線的偏角α為四因素,獲得關于第三特征曲線的風機流量的線性回歸方程和關于全壓效率的線性回歸方程;
16、s6、將關于第三特征曲線的風機流量的線性回歸方程和關于全壓效率的線性回歸方程的最優解作為風機葉片的尺寸參數。
17、較佳地,風機葉片中軸向流量占比最大的平面為風機葉輪的中盤所在平面。
18、較佳地,所述第三特征曲線的偏角α的取值范圍為0°≤α≤6°。
19、較佳地,所述特征曲線的進口角βa的取值范圍為65°≤βa≤80°;
20、較佳地,所述特征曲線的出口角βb的取值范圍為165°≤βb≤177°;
21、較佳地,所述特征曲線的第二圓弧的半徑r?b的取值范圍為11mm≤r?b≤14mm。
22、較佳地,所述特征曲線的第一圓弧與第二圓弧的出口端重合。
23、一種風機葉片,所述風機葉片的尺寸參數通過如上所述的風機葉片的設計方法所獲得。
24、一種風機,所述風機的風機葉輪采用如上所述的風機葉片,所述風機具有主進風側和副進風側,所述風機葉輪的中盤位于所述主進風側和所述副進風側之間。
25、一種吸油煙機,所述吸油煙機的風機系統采用如上所述的風機。
26、本發明的積極進步效果在于:
27、該風機葉片的設計方法、風機葉片、風機及吸油煙機中,具體設計方法選擇與風機葉輪的旋轉軸線垂直的平面作為特征平面,以單圓弧葉片的葉型作為對應特征平面上的雙圓弧曲線的第一圓弧,并分別計算出風機葉片在這兩個特征平面上的進口角、出口角以及雙圓弧曲線的第二圓弧半徑優選參數,在目前單圓弧葉片基礎上保持風機葉輪的外徑、內外徑比以及葉高尺寸參數不變,通過計算獲得雙圓弧曲線的設計參數,改善風機的內部流動狀態,提高風機的氣動性能。并且,該設計方法是在目前單圓弧葉片的基礎上進行設計,所獲得的風機葉片對目前風機產品結構的兼容性較高。
1.一種風機葉片的設計方法,其特征在于,所述風機葉片設置于風機葉輪中,所述設計方法包括以下步驟:
2.如權利要求1所述的風機葉片的設計方法,其特征在于,在步驟s1中:分別將風機葉輪的上盤所在平面和下盤所在平面作為第一特征平面和第二特征平面,定義所述風機葉片在第一特征平面和第二特征平面上的葉型為第一特征曲線和第二特征曲線,所述第一特征曲線和第二特征曲線均為雙圓弧曲線;
3.如權利要求2所述的風機葉片的設計方法,其特征在于,所述設計方法還包括以下步驟:
4.如權利要求3所述的風機葉片的設計方法,其特征在于,風機葉片中軸向流量占比最大的平面為風機葉輪的中盤所在平面。
5.如權利要求3所述的風機葉片的設計方法,其特征在于,所述第三特征曲線的偏角α的取值范圍為0°≤α≤6°。
6.如權利要求1所述的風機葉片的設計方法,其特征在于,所述特征曲線的進口角βa的取值范圍為65°≤βa≤80°;
7.如權利要求1所述的風機葉片的設計方法,其特征在于,所述特征曲線的第一圓弧的端部與第二圓弧的端部相接。
8.一種風機葉片,其特征在于,所述風機葉片的尺寸參數通過如權利要求1-7中任一項所述的風機葉片的設計方法所獲得。
9.一種風機,其特征在于,所述風機的風機葉輪采用如權利要求8所述的風機葉片,所述風機具有主進風側和副進風側,所述風機葉輪的中盤位于所述主進風側和所述副進風側之間。
10.一種吸油煙機,其特征在于,所述吸油煙機的風機系統采用如權利要求9所述的風機。