目前在汽(轿)车中使用的冷却风扇采用的风叶,结构上分为带环风叶和 不带环风叶,叶型上分为直
叶片和弯叶片。
随着
汽车工业的发展,人们对于汽车功能的要求越来越高,不仅追求外观, 更注重其内在品质和舒适性。对汽车用冷却风扇而言,其风量和噪声是主要的 性能指标,整车制造企业往往需求在一定工况条件下,风扇具有较高的风量和 较低的功率消耗,这就要求风扇有较高的效率,同时又要求风扇有较低的噪声。 并且随着科技的进步,现在各整车制造企业对噪声
质量有了更多的要求,不仅 要求总体噪声低,且要求在噪声
频谱上,相邻频段的噪声差值不能超过一定的 限值。
现有技术的一种风扇产品使用的是一种5片叶片均布不带环的风叶,在高 速旋转工作时,由于叶片的不规则抖动,导致出现异常的噪声,且噪声分贝 数值较高。同时在离心
力作用下,叶片发生
变形,其安装
角变小,导致风叶性 能下降。
本发明的目的,就是为了提供一种在满足风扇流量性能的情况下,能降低 噪声,改善声质量,并且具有美化环境功能的冷却风扇的风叶。
为了达到上述目的,本发明采用了以下技术方案:由
轮毂、叶片和护风环 组成一体,通过联轴结构与
电动机组成风扇,其特点是,所述的叶片为七片, 七片叶片不等距分布,分布角度按逆
时针方向依次为52.1°、50.8°、51.3°、 51.8°、50.9°、51.8°和51.3°。
所述的叶片采用前弯型,从内径向外径等距取11个截面设计,11个截面 的弯曲角度依次设计为0°、-0.245°、-0.122°、0.146°、0.668°、1.744°、 3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186°;11个截面的安装角度依次 为30.03°、26.40°、23.63°、21.46°、19.71°、18.28°、17.08°、16.06°、 15.19°、14.43°和13.76°;11个截面的叶片半径截面的弦长依次为50.19mm、 51.57mm、52.92mm、54.31mm、55.81mm、57.44mm、59.20mm、61.13mm、 63.21mm、65.47mm和67.92mm。
所述的叶片的半径截面
翼型从内径向外径由NACA67906,a=0.5逐步过渡 为NACA67905,a=0.5,即叶型相对厚度由6%过渡为5%,叶型
后缘作倒圆 处理。
本发明的冷却风扇的风叶由于采用了以上技术方案,具有以下的优点和和 特点:
1、叶片采用奇数片不等距分布,不仅能降低噪声的数值,更优化了噪声 的舒适程度。
2、叶片采用前弯型结构,通过适当的前弯角度,不仅提高了叶片的强度, 还可以起到优化流场并降低噪声的作用。
3、在叶片顶部采用了护风圈结构,提高了叶片强度,克服了在高速旋转 时,叶片在
离心力作用下径向拉直引起的前弯角度和叶片翼型安装角的较大变 化,可保证风叶的运行性能不会有大的变化。同时由于护风圈的
支撑加强作用, 克服了旋转时叶片的不规则抖动,避免了由于叶片抖动而引起的异常噪声,优 化了噪声的舒适程度。风叶带外环(护封圈),克服了风叶在旋转时,在离心 力的作用下,叶片在径向被“拉直”而造成弯曲角度和叶片角度的变化;气流 压力沿圆周切向不均匀分布而引起的旋转噪声及
涡流噪声,从而减少风叶变 形,减少振动,提高了风叶的效率。
4、叶片设计采用了ΔCurn=常数的变环量流型,指数n沿半径规律变化, 优化了流场,提高了效率并降低了噪声。
附图说明
图1是本发明冷却风扇的风叶的基本结构示意图;
图2是本发明中的叶片的11个截面的安装角度和截面弦长示意图。
具体实施形式
参见图1,本发明冷却风扇的风叶,由轮毂1、叶片2和护风环3组成一 体,风叶为整体注塑制品,叶片2在叶顶处与护风环3连接,在叶根处与轮毂 1连接,轮毂上有联轴结构4。
电机轴通过联轴结构4与风叶连接,带动风叶 旋转输送空气。
为改善风叶的声学表现,本发明中的叶片为七片,七片叶片不等距分布, 分布角度按逆时针方向依次为52.1°、50.8°、51.3°、51.8°、50.9°、51.8 °和51.3°,如图1中的A1所示。
为降噪并提高叶片的强度,本发明中的叶片采用前弯型,从内径向外径等 距取11个截面设计,11个截面的弯曲角度依次设计为0°、-0.245°、-0.122 °、0.146°、0.668°、1.744°、3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186 °,如图1中的A2所示。
配合参见图2,为获得稳定的流场,且在
指定的工况(静压,流量)下能 够在最高静压效率下运行,风叶采用变环量流型,使全压沿半径增加并充分利 用叶顶做功,且减小叶根负荷。从内径向外径的叶片安装角度依次为30.03°, 26.40°,23.63°,21.46°,19.71°,18.28°,17.08°,16.06°,15.19°, 14.43°,13.76。从内径向外径的叶片半径截面的弦长依次为50.19mm、 51.57mm、52.92mm、54.31mm、55.81mm、57.44mm、59.20mm、61.13mm、 63.21mm、65.47mm和67.92mm。
本发明中的叶片的半径截面翼型从内径向外径由NACA67906,a=0.5逐步 过渡为NACA67 905,a=0.5,即叶型相对厚度由6%过渡为5%,叶型后缘作 倒圆处理,可改善在后缘处的流场。
本发明中的叶片的主要数据如表1所示。
表1
叶片设计计算 半径[mm] 叶片弯曲角度 A2[°] 半径截面翼型弦 长[mm] 半径截面翼型安装 角[°] 翼型参数 65 0 50.19 30.03 NACA67
9060,a=0.5 75.25 -0.245 51.57 26.40 NACA67 9059,a=0.5 85.5 -0.122 52.92 23.63 NACA67 9058,a=0.5 95.75 0.146 54.31 21.46 NACA67 9057,a=0.5 106 0.668 55.81 19.71 NACA67 9056,a=0.5 116.25 1.744 57.44 18.28 NACA67 9055,a=0.5 126.5 3.219 59.20 17.08 NACA67 9054,a=0.5 136.75 5.188 61.13 16.06 NACA67 9053,a=0.5 147 8.437 63.21 15.19 NACA67 9052,a=0.5 157.25 12.383 65.47 14.43 NACA67 9051,a=0.5 167.5 16.186 67.92 13.76 NACA67 9050,a=0.5