专利名称：一种叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流体机械领域，涉及一种叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机 用仿生叶轮。
背景技术：
前向多翼离心通风机具有结构紧凑，压力系数高，噪声低以及流量系数大的突出 特点，而被广泛应用在吸油烟机中。该类吸油烟机中离心风机主要包括电机、蜗壳以及位于 蜗壳内的“鼠笼”型叶轮。叶轮为风机内部核心部件，起到能量转换和分离油烟的作用，性 能好坏直接影响吸油烟机的性能。电动机直联带动叶轮旋转，被吸入的油烟在离心力的作 用下，从叶轮中心被径向甩出叶轮，通过蜗壳的径向变化限制实现油烟分离。但是由于叶轮 叶片曲率大，在叶片表面容易形成逆压梯度，气流进入叶轮流道后，在叶片尾缘吸力面边界 层气流在逆压梯度的作用下产生流动分离，形成二次旋涡。不仅会扰乱叶轮出口主流区的 流动，从而增加了流动损失和降低排烟效果，同时会产生较大的涡流噪声，形成不均勻性紊 乱尾迹，尾迹气流周期性地冲击蜗壳内壁，产生较大的压力脉动诱导成为旋转噪声。这就造 成了吸油烟机排烟效率较低，在叶片上易残留附着大量油污，噪声较大。因此深入地研究如何改善叶轮流道尾缘吸力面的流动分离现象、提高排除油烟效 果、降低离心风机中的气动噪声，仍有必要对叶轮作进一步的改进。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油 烟机用仿生叶轮，以改善多翼离心风机叶轮流道流场，克服叶轮流道尾缘吸力面气流分离 所引起的能量损失，减小运转中不均勻气流的强烈冲击和紊流脱流现象所产生的气动噪声 以及叶片上大量油污的附着。为实现上述目的，通过长期对鸟类翅膀的研究发现，翅膀表面条纹状结构改变翅 膀表面附面层空气流动状态，使气流顺着条纹的方向流动。结合该类动物的体表特征，本实 用新型提供了一种叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，包括环形端面、主 端面、仿生叶片，以及轴套，其中，所述轴套固定安装在主端面的中心位置，所述仿生叶片均 勻地安装在环形端面和主端面之间，且每一个仿生叶片在其叶片尾缘处的吸力面上设置有 若干条纹槽沟。作为本实用新型的实施方案，所述条纹槽沟沿叶片厚度方向延伸且未贯穿叶片厚 度；作为本实用新型的实施方案，所述相邻条纹槽沟之间的间距为lmm-3mm ；作为本实用新型的实施方案，所述条纹槽沟从起始位置到叶片尾缘的距离为叶片 弦长的20% -40% ；作为本实用新型的实施方案，所述条纹槽沟为圆弧形，其圆弧半径为 0. 5mm-1. 5mm，深度为 0. Imm-0. 3mm ；[0010]作为本实用新型的实施方案，所述条纹槽沟为V形结构；作为本实用新型的实施方案，所述V形的条纹槽沟的槽口宽度为0.5mm-lmm，深度 为 0. lmm-0. 3mm ；作为本实用新型的实施方案，所述条纹槽沟为倒梯形结构；作为本实用新型的实施方案，所述倒梯形条纹槽沟的上宽度为0. 5mm-lmm，下宽度 为 0. 25mm-0. 5mm，深度为 0. lmm-0. 3mm。本实用新型叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮至少具有以下优 点本发明结构简单，设计合理，加工方便，在保留风机叶轮整体结构的前提下，本实用新型 通过在叶片尾缘吸力面设置条纹型槽沟，槽沟增加了粘性底层的厚度，抑制了流向涡的纵 向发展，控制附面层使其紧贴其体表，从而减小流动阻力和抑制了叶片尾缘吸力面的流动 分离，增强对叶片尾迹区的耗散作用，减少气动噪声，增强对叶片尾迹区的的耗散作用，从 而减少气流对蜗壳的冲击；2.叶片表面的条纹使得粘着在叶片表面上的液态油污在叶轮 旋转所产生的离心力作用下很容易的被甩出，从而提高排烟效果。
图1是本实用新型吸油烟机风机叶轮的立体结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是叶片的立体结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是图3的侧视图；图6是圆弧条纹槽沟的结构示意图；图7是V型条纹槽沟的结构示意图；图8是梯型条纹槽沟的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，针对本实用新型叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶 轮的结构及尺寸作详细描述请参阅图1和图2所示，本实用新型风机叶轮包括环形端面1、主端面2、仿生叶片 3，以及轴套4。所述轴套4通过四个铆钉5固定安装在主端面2的中心位置，与驱动电机配合以 带动叶轮旋转。所述每一个仿生叶片3为单圆弧长条形结构，均勻分布在环形端面1和主端面2 之间，每一个仿生叶片3的一端固定在环形端面上，另一端固定在主端面2上，此外，每一个 仿生叶片3是与环形端面1和主端面2之间呈垂直式的排列。请参阅图3至图4优选具体实施例所示，所述仿生叶片3在叶片尾缘处的吸力面 上设置有圆弧条纹槽沟31，请特别参阅图6所示，该圆弧条纹槽沟31沿叶片厚度方向延伸 且尚未贯穿仿生叶片的厚度。设定仿生叶片弦长为L，圆弧条纹槽沟31从起始位置到叶片尾缘的距离为a。如图 5和图6所示，圆弧条纹槽沟的圆弧半径为r，深度为h，槽沟之间的间距为t。圆弧槽半径r和深度h需根据叶片厚度b和叶轮的结构参数确定，在本优选具体实施例中，叶片厚度b为 0. 5mm，所述条纹槽沟(31)从起始位置到叶片尾缘的距离a为叶片弦长L的30%，所述相邻 条纹槽沟(31)之间的间距t为2mm，所述圆弧半径r为0. 75mm,深度h为0. 25mm,该结构提 高了仿生叶轮的排烟效果，抑制了叶片尾缘紊流附面层旋涡的产生和发展，降低了噪声。如图7和图8优选具体实施例所示，列举了两种不同形状的仿生槽沟V型和梯 型。其中，图7中，参数d为V形槽沟的槽口宽度，所述槽口宽度d为0. 75mm,深度h为 0. 25mm ；图8中，参数d和e分别为梯形上下两个不同的宽度，所述上宽度d为0. 75mm,下 宽度e为0. 25mm,深度h为0. 25mm。本实用新型具有以下优点1.叶片尾缘吸力面圆弧条纹形槽沟使得附着力减小，粘着在叶片表面上的液态油 污在叶轮旋转所产生的离心力作用下很容易的被甩出，从而提高排烟效果。叶轮上油污粘 附量的减少，降低了吸油烟机的拆卸清洗次数，延长了吸油烟机的使用寿命。2.改善气体流动状态，抑制叶片尾缘吸力面紊流附面层旋涡的产生和发展，使得 叶片尾缘吸力面边界层的分离流动延后，增强对叶片尾迹区的耗散作用，从而减少气动噪 声。3.本实用新型叶轮采用普通机械加工方式即可得到，结构简单，成本较低。以上所述仅为本实用新型的几种实施方式，不是全部的实施方式，本领域普通技 术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为 本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.一种叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特征在于包括环形端 面(1)、主端面O)、仿生叶片(3)，以及轴套G)，其中，所述轴套(4)固定安装在主端面(2) 的中心位置，所述仿生叶片C3)均勻地安装在环形端面(1)和主端面( 之间，且每一个仿 生叶片( 在其叶片尾缘处的吸力面上设置有若干条纹槽沟(31)。
2.如权利要求1所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特征在 于所述条纹槽沟(31)沿叶片厚度方向延伸且未贯穿叶片厚度。
3.如权利要求2所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特征在 于所述相邻条纹槽沟(31)之间的间距(t)为lmm-3mm。
4.如权利要求3所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特征在 于所述条纹槽沟(31)从起始位置到叶片尾缘的距离(a)为叶片弦长(L)的20% -40%。
5.如权利要求2或4所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其 特征在于所述条纹槽沟(31)为圆弧形，其圆弧半径(r)为0.5mm-1.5mm，深度(h)为 0. lmm-0. 3mm。
6.如权利要求2或4所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特 征在于所述条纹槽沟(31)为V形结构。
7.如权利要求6所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特征在 于所述V形的条纹槽沟的槽口宽度⑷为0. 5mm-lmm，深度(h)为0. lmm-0. 3mm。
8.如权利要求2或4所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特 征在于所述条纹槽沟(31)为倒梯形结构。
9.如权利要求8所述的叶片尾缘带条纹型仿生表面的吸油烟机用仿生叶轮，其特征在 于所述倒梯形条纹槽沟的上宽度(d)为0. 5mm-lmm，下宽度(e)为0. 25mm_0. 5mm，深度(h) 为 0. lmm-0. 3mm。
专利摘要本实用新型提供了一种叶片尾缘带条纹形仿生特性的吸油烟机叶轮，包括环形端面、主端面、仿生叶片及轴套，所述轴套固定安装在主端面的中心位置，仿生叶片均匀地安装在环形端面和主端面之间，且每一个仿生叶片在尾缘处的吸力面上设置有若干条纹槽沟。本实用新型通过在叶片尾缘吸力面设置条纹槽沟使叶片附面层气流由紊流状向层流状转变，减小了紊流气体产生的涡流噪声和脉动压力噪声，增强对叶片尾迹区的耗散作用，从而减少气流对蜗壳的冲击。同时叶片尾缘吸力面表面的条纹使得附着力减小，粘着在叶片表面上的液态油污在叶轮旋转所产生的离心力作用下很容易的被甩出，从而提高排烟效果，此外，本实用新型叶轮采用普通机械加工方式即可得到，结构简单。
文档编号F04D29/28GK201908869SQ20102066092
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者刘小民, 席光, 汤虎, 王星, 高德康 申请人:西安交通大学