РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 1996 года по МПК F04D29/28 

Изобретение относится к области вентиляторостроения и касается рабочих колес центробежных вентиляторов.

Известно рабочее колесо центробежного вентилятора, содержащее несущий и покрывной диски с размещенными между ними профильными лопатками (Соломохова Т.С. "Вентиляторы центробежные", М."Машиностроение", 1975, c.5-8.)
Наиболее близким по конструкции является рабочее колесо центробежного вентилятора, содержащее несущий и покрывной диски и установленные между ними загнутые назад лопатки, каждая из которых снабжена продольным выступом, расположенным на ее выходной части со стороны спинки и имеющим криволинейный участок рабочей поверхности, примыкающий к спинке с кривизной, обратной кривизне спинки (а.с.СССР 1178956, F О4 Д 29/28, БИ З4, 1985 г.).

Однако указанная геометрия рабочей поверхности продольного выступа не вполне рациональная с точки зрения сохранения безотрывности течения и высоких значений КПД вентилятора.

Названный недостаток устраняется с помощью предлагаемого изобретения.

Цель изобретения повышение давления и КПД вентилятора.

Указанная цель достигается тем, что рабочее колесо содержит несущий и покрывной диски с установленными между ними профильными загнутыми назад лопатками, каждая из которых снабжена продольным выступом, расположенном на ее выходной части со стороны спинки и имеющим криволинейный участок рабочей поверхности, примыкающий к спинке с кривизной, обратной кривизне спинки, причем выступ с рабочей стороны на периферии имеет прямолинейный участок, примыкающий к криволинейному и имеющий длину, составляющую 0,6 от длины выступа, а нерабочая поверхность выступа выполнена криволинейной с кривизной, обратной кривизне нерабочей поверхности лопатки с радиусом кривизны, составляющим 0,9 1,2 от длины выступа. Одновременно выходная кромка выступа выполнена по дуге окружности с радиусом, равным наружному диаметру рабочего колеса и центром на средней линии выступа.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан фрагмент меридиального разреза рабочего колеса, а на фиг.2 профильное сечение лопатки.

Предлагаемое рабочее колесо центробежного вентилятора содержит закрепленные между несущим 1 и покрывным 2 дисками профильные загнутые назад лопатки 3, каждая из которых имеет рабочую 4 и нерабочую 5 поверхности.

В выходной части лопатки 3 размещен продольный выступ 6, имеющий рабочую 7 и нерабочую 8 криволинейные поверхности. Длина l выступа 6 составляет 0,005 0,04 от диаметра колеса Д₁, рабочая поверхность 7 состоит из прямолинейного выходного участка 9 у кромки выступа, имеющего длину S= 0,6 l и криволинейного участка 10 с кривизной, обратной кривизне рабочей поверхности лопатки, примыкающего к лопатке 3, и имеющего радиус кривизны r_h= (0,5-0,6), нерабочая поверхность 8 выступа 6 выполнена криволинейной с кривизной, обратной кривизне нерабочей поверхности лопатки, и имеет радиус кривизны ч_т (0,9 + 1,2), а выходная кромка 11 выступа выполнена по дуге окружности с радиусом, равным наружному диаметру рабочего колеса R Д₂ и центром на средней линии продольного выступа 6.

Поток воздуха в работающем вентиляторе, обтекающий рабочую поверхность 4 лопатки 3, набегает на продольный выступ 6 и выходит из лопатки под углом, значительно превышающим углы для профильных загнутых назад лопаток.

Условие безотрывного обтекания потоком рабочих поверхностей лопатки 4 и продольного выступа 7 обеспечивается наличием прямолинейного участка 9 на кромочной части продольного выступа 6, который сглаживает кривизну рабочей поверхности 7, ослабляет действие центробежных сил и давления потока, чем способствует безотрывному выходу потока из рабочего колеса.

Одновременно рациональный выбор радиуса нерабочей поверхности, а продольного выступа позволяет достичь превосходства прижимающей поток центробежной силы от вращения колеса над отрывающими центробежной и кориолисовой силами, вызываемыми кривизной поверхности 8.

Согласованная геометрия поверхностей 7 и 8 образует плавно сужающийся к выходной кромке выступ 6 и создает условия безотрыв нога слияния потока с обеих поверхностей лопатки.

Скругление выходной кромки продольного выступа способствует повышению КПД вентилятора, так как распределение полей скоростей, составляющих абсолютную скорость потока, протекающего в межлопаточном канале и набегающего на продольный выступ, по ширине колеса неравномерно, что характерно прежде всего для широких колес.

Причем составляющие абсолютной скорости потока имеют максимальное значение в центральной точке продольного выступа и снижаются к периферии, т.е. к покрывному и несущему дискам. Таким образом, эффективность продольного выступа по ширине колеса непостоянна, этим и обусловлено округление его выходной кромки.

Использование: вентиляторостроение, а именно рабочие колеса ценробежных вентиляторов. Сущность изобретения: рабочее копесо центробежного вентилятора содержит диски н установленные между ними загнутые назад профильные лопатки, каждая из которых снабжена продольным выступом, расположенным на ее выходной части со стороны спинки и имеющим криволинейный участок рабочей поверхности, примыкающий к спинке с кривизной, обратной кривизне спинки. Выступ с рабочей стороны на периферии имеет прямолинейный участок, примыкающий к криволинейному и имеющий длину, составляющую 0,6 от длины выступа, нерабочая поверхность выступа выполнена криволинейной с кривизной, обратной кривизне нерабочей поверхности лопатки с радиусом кривизны, составляющим О,9-1,2 от длины выступа. 2 ил.

1. Рабочее колеcо центробежного вентилятора, содержащее несущий и покрывной диски и установленные между ними загнутые назад профильные лопатки, каждая из которых снабжена профильным выступом, расположенным на ее выходной части со стороны спинки и имеющим криволинейный участок рабочей поверхности, примыкающий к спинке с кривизной, обратной кривизне спинки, отличающееся тем, что выступ с рабочей стороны на периферии имеет прямолинейный участок, примыкающий к криволинейному и имеющий длину, составляющую 0,6 от длины выступа, нерабочая поверхность выступа выполнена криволинейной с кривизной, обратной кривизне нерабочей поверхности лопатки с радиусом кривизны, составляющим 0,9-1,2 длины выступа. 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что выходная кромка выступа выполнена по дуге окружности с радиусом, равным наружному диаметру рабочего колеса, и центром на средней линии выступа.