專利名稱：帶有自然樣條型彎葉片的閉式冷卻塔專用軸流散熱風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種軸流散熱風(fēng)扇，具體地說是通過在輪轂上安 裝自然樣條型彎葉片，構(gòu)成冷卻塔上使用的散熱風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進行熱交換， 使廢熱傳輸給空氣并散入大氣。在公共建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)是耗能 大戶，而隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，空調(diào)能耗將不斷提高。因此，節(jié) 省空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗，在節(jié)能減排的社會大背景下有著尤為重要的
冷卻塔在空調(diào)系統(tǒng)中既可以作排熱裝置也可以作制冷裝置使用。 開式冷卻塔用于免費供冷時，需采取一些相應(yīng)的措施。閉式冷卻塔與 開式冷卻塔相比由于其被冷卻工質(zhì)在盤管中流動，避免了冷卻工質(zhì)與 空氣的直接接觸，管內(nèi)工質(zhì)不易受污染。常規(guī)機械制冷空調(diào)系統(tǒng)中若 采用閉式冷卻塔，在過渡季節(jié)可以將冷卻水與冷凍水系統(tǒng)進行切換， 從而實現(xiàn)免費供冷，可大大節(jié)省制冷機的運行費用。閉式冷卻塔在干 燥和比較干燥的地區(qū)，完全可以替代常規(guī)空調(diào)而實現(xiàn)舒適性空調(diào)，在 非干燥地區(qū)，通過一系列的改進，也存在著應(yīng)用這一技術(shù)的可能性。 因此在空調(diào)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但是，閉式冷卻塔的能耗要遠 高于對應(yīng)的開式冷卻塔，且最主要的耗能部件是為閉式冷卻塔起強迫對流散熱作用的軸流散熱風(fēng)扇。所以軸流散熱風(fēng)扇氣動性能不僅決定 了冷卻塔的熱力性能，而且直接關(guān)系到整個閉式冷卻塔的能耗與效率。
提高軸流散熱風(fēng)扇氣動性能的一種方法是將葉片進行適當(dāng)?shù)难?周向彎曲，通過降低葉道內(nèi)氣流端部損失的方法來提高葉片的氣動性 能。軸流散熱風(fēng)扇的葉片彎曲形式完全決定于積迭線形狀。由于確定 積迭線形狀的因素非常多，目前對取何種形狀的積迭線尚未取得一致 共識。有關(guān)彎葉片的研究較集中于葉頂、葉根與上下蓋板之間的夾角， 即積迭線兩端的法向夾角，而對積迭線的具體形狀則論述得不多，最 常見的是采用標準圓弧。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是要提供一種帶有自然樣條型彎葉片的閉式冷卻塔 專用軸流散熱風(fēng)扇，其目的在于優(yōu)化軸流散熱風(fēng)扇中彎葉片的具體結(jié) 構(gòu)，能有效地降低葉道內(nèi)氣流的端部損失，從而克服現(xiàn)有閉式冷卻塔 專用散熱風(fēng)扇中，氣動效率低、氣動噪聲大等缺點，該軸流散熱風(fēng)扇 利用一種基于自然樣條函數(shù)思想的彎葉片生成方法，按其所設(shè)計自然 樣條型彎葉片用于閉式冷卻塔的散熱風(fēng)扇上時，能起到提高軸流散熱 風(fēng)扇氣動效率，降低閉式冷卻塔整體能耗的作用。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是 一種帶有自 然樣條型彎葉片的閉式冷卻塔專用軸流散熱風(fēng)扇，包括電機、輪轂、 自然樣條型彎葉片，輪轂通過旋轉(zhuǎn)軸與電機連接，其特點是自然樣 型彎葉片沿周向等間距地安裝在輪轂上，自然樣條型彎葉片的積迭線由兩條樣條曲線組成，其連接點在葉高中部且滿足二階光滑，即積
迭線在該點上的二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)；葉片彎曲方向為葉片旋轉(zhuǎn)方向，其上 下端壁彎角互為相等，且取值范圍為10°-30°。自然樣條型彎葉片的 彎度為上下端壁彎角正切值的1/3。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果
1. 本實用新型中的自然樣條型彎葉片成型方法將葉片端壁彎角 與葉片彎度相關(guān)聯(lián)，且整個葉片彎曲型線為具有二階光滑的自然樣條 曲線。這種成型方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中只注重端壁彎角的確定而對葉 片彎曲具體形狀的確定存在隨意性的缺點。
2. 本實用新型中的彎葉片，其上下端部具有具有較大彎曲程度， 這不僅能有效降低葉片流道內(nèi)的端部損失，而且能增強對應(yīng)風(fēng)扇抗失 速性能，提高其在小流量工況下穩(wěn)定工作的能力。
3. 本實用新型與同類風(fēng)扇性能相比，具有風(fēng)壓大、效率高、噪 聲低、變工況適應(yīng)性強等優(yōu)點，尤其適合用于閉式冷卻塔中高流動阻 力場合的散熱。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是自然樣條型彎葉片的積迭線示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。但本實施例 并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似 變化，均應(yīng)列入本實用新型的保護范圍。如圖1， 2所示，本實用新型的帶有自然樣條型彎葉片的閉式冷 卻塔專用軸流散熱風(fēng)扇，包括電機l、輪轂2、自然樣條型彎葉片3。
自然樣條型彎葉片3沿周向等間距地安裝在輪轂2上，輪轂2通 過旋轉(zhuǎn)軸與電機1連接；自然樣條型彎葉片3的積迭線7由兩條樣條 曲線組成，其連接點9在葉高5的中部且滿足二階光滑(即積迭線7 在該點9上的二階導(dǎo)數(shù)連續(xù))；自然樣條型彎葉片3為前彎葉片(即 葉片彎向旋轉(zhuǎn)方向)、其上端壁彎角4與下端壁彎角8相等，大小為 10°-30°、自然樣條型彎葉片3彎度(即葉片拱高6與葉高5之比值) 為上、下端壁彎角4、 8的正切值的1/3。
帶有自然樣條型彎葉片的閉式冷卻塔專用軸流散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時， 由于自然樣條型彎葉片3端部具有較大的彎曲程度，這有助于產(chǎn)生較 大的徑向力，以使葉片端部的低能流體向主流摻混并隨之排出葉道， 從而顯著降低了葉片流道的端部損失，提高了風(fēng)扇氣動效率。同時自 然樣條型彎葉片3能抑制葉頂失速渦的形成，從而提高了小流量工況 的氣動性能，拓寬了其穩(wěn)定工況范圍。
權(quán)利要求1.一種帶有自然樣條型彎葉片的閉式冷卻塔專用軸流散熱風(fēng)扇，包括電機(1)、輪轂(2)、自然樣條型彎葉片(3)，輪轂(2)通過旋轉(zhuǎn)軸與電機(1)連接，其特征在于所述自然樣條型彎葉片(3)沿周向等間距地安裝在輪轂(2)上，所述自然樣條型彎葉片(3)的積迭線(7)由兩條樣條曲線組成，其連接點(9)在葉高(5)的中部且滿足二階光滑，即積迭線(9)在該點上的二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)；所述自然樣條型彎葉片(3)彎曲方向為葉片旋轉(zhuǎn)方向，其上、下端壁彎角(4，8)互為相等，且取值范圍為10°-30°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有自然樣條型彎葉片的閉式冷卻塔專用 軸流散熱風(fēng)扇，其特征在于所述自然樣條型彎葉片(3)的彎度為 上、下端壁彎角(4， 8)正切值的1/3。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有自然樣條型彎葉片的閉式冷卻塔專用軸流散熱風(fēng)扇，包括電機、輪轂、自然樣條型彎葉片，輪轂通過旋轉(zhuǎn)軸與電機連接，自然樣條型彎葉片沿周向等間距地安裝在輪轂上，自然樣條型彎葉片的積迭線由兩條樣條曲線組成，其連接點在葉高中部且滿足二階光滑，即積迭線在該點上的二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)；葉片彎曲方向為葉片旋轉(zhuǎn)方向，其上下端壁彎角互為相等，且取值范圍為10°-30°。自然樣條型彎葉片的彎度為上下端壁彎角正切值的1/3。本實用新型采用自然樣條型的彎葉片作為軸流散熱風(fēng)扇的風(fēng)葉，能有效地降低風(fēng)葉流道內(nèi)的端部損失、拓寬風(fēng)扇穩(wěn)定工作范圍、提高散熱風(fēng)扇的氣動性能，為實現(xiàn)閉式冷卻塔整體能耗的下降起到顯著的作用。
文檔編號F04D29/38GK201412392SQ20092006876
公開日2010年2月24日 申請日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者王企鯤, 章立新 申請人:上海理工大學(xué)