angel1399793 發(fā)表于 2013-8-19 07:21 - a' V5 B+ P. U0 ~
電扇的葉片相對軸都是斜的吧,道理就在這里- U3 u9 x( b) d
當(dāng)電扇轉(zhuǎn)動的時候,葉片會推動空氣,說白了就是斜的葉片會對空 ...
5 L v w8 N7 Z" k {" y( h, v找到了點(diǎn)* d1 p/ D3 I, [4 d
9 v- l, B: y/ v o g6 K扇葉: 7 G' C$ G/ V5 l2 h3 @* O* x, b
常見的風(fēng)扇扇葉截面曲線,一般基于Joukowski(茹科夫斯基,俄國著名的空氣動力學(xué)家,當(dāng)代航空科學(xué)的開拓者,提出了茹科夫斯基函數(shù),奠定了機(jī)翼空氣動力計算的理論基礎(chǔ))機(jī)翼截面曲線設(shè)計,再按照設(shè)計需要,根據(jù)葉片根部及端部與旋轉(zhuǎn)軸之夾角、根部及端部寬度等數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)堆疊,形成三維扇葉曲面,并進(jìn)行曲線擬合,最終完成整個扇葉模型設(shè)計。+ S- v1 J. a: n0 d! E: o
扇葉的性能受到眾多參數(shù)的影響,如層疊高度、葉片曲率、葉片傾角、葉片間距、葉片厚度、葉片數(shù)目、葉片沖角、葉端間隙、葉片寬度、主軸直徑等等,且各參數(shù)間互相制約,關(guān)系復(fù)雜。不斷的調(diào)整各項(xiàng)參數(shù),尋找最適合目標(biāo)工作要求的組合,便是進(jìn)行扇葉設(shè)計的研究人員所從事的工作。若要將這些參數(shù)全部解釋清楚并加以分析,足以寫出幾篇博士論文了,但本文只是淺要分析風(fēng)冷散熱器的相關(guān)技術(shù),實(shí)無此必要,筆者也尚無此能力-_-。因此,僅將幾個用戶較為關(guān)注的參數(shù)略加介紹: ) E/ L; E1 }1 @ R5 J4 A C( l
葉片曲率:在一定范圍內(nèi),葉片曲率越大,相同轉(zhuǎn)速下,氣體動能也就越大,即風(fēng)量與風(fēng)壓越大;同時,葉片所受的阻力也越大,要求電機(jī)的扭力更大。當(dāng)弧高/弦長的比值超過0.1時,升力系數(shù)便不再呈線性增加,故“一定范圍”即0.05<弧高/弦長<0.1。 + J. E) T/ o8 z! H2 x7 @4 D
葉片傾角:傾角越大,葉片上下表面間壓力差越大,相同轉(zhuǎn)速下風(fēng)壓越大;但上表面壓力過大,可能產(chǎn)生回流現(xiàn)象,反而降低風(fēng)扇性能。因此,葉片傾角也應(yīng)在一定限度內(nèi)提升。 9 H0 z3 c3 U( H1 a: }
葉片間距:葉片間的距離過小,會導(dǎo)致氣流擾動,增加葉片表面的摩擦,降低風(fēng)扇效率;葉片間的距離過大,則會導(dǎo)致壓力損失增大,風(fēng)壓不足。 # o5 v9 l& U7 _; F3 j( ~
葉片數(shù)目:各種規(guī)格風(fēng)扇葉片的截面曲線、傾角等基本相若,每片葉片寬度往往取決于扇葉的高度。為了保證葉片間距不致過大,影響風(fēng)壓,徑高比較。聪鄬^。┑娘L(fēng)扇多采用增加葉片數(shù)目的方法彌補(bǔ)。不論葉片數(shù)目是多是少,軸流風(fēng)扇的葉片數(shù)目卻往往是3、7、11等奇數(shù),這是由于若采用偶數(shù)片形狀對稱的扇葉,又沒有調(diào)整好平衡,很容易使系統(tǒng)發(fā)生共振,倘葉片材質(zhì)又無法抵抗振動產(chǎn)生的疲勞,將會使葉片或心軸發(fā)生斷裂,因此多設(shè)計為關(guān)于軸心不對稱的奇數(shù)片扇葉設(shè)計。這一原則普遍應(yīng)用于包括部分直升機(jī)螺旋槳在內(nèi)的各種扇葉設(shè)計中。
D# N7 ?4 z/ u- x$ B! a2 b 葉端間隙:如何調(diào)整扇葉與外框之間所存在的間隙是風(fēng)扇設(shè)計中的一大難題。間隙過小會令此間氣流與葉片、外框發(fā)生摩擦,增大噪音;增大間隙則會由于反激氣流等影響耳降低風(fēng)扇效率——間隙增大1%,則全壓功率下降約2%。 8 G2 u6 J6 V4 ]
葉片弧度:扇葉除了在截面上具有一定曲率外,在俯視平面內(nèi)也并非沿著徑向筆直延伸,而是向著旋轉(zhuǎn)方向略有彎曲,呈一定弧度。如果葉片沿徑向筆直延伸,風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)所帶動的氣流在出風(fēng)口一側(cè)將呈散射狀,送風(fēng)距離短,且“力量”不集中;如現(xiàn)行產(chǎn)品版略帶弧度,則可保證吹出氣流集中在出風(fēng)口正前方的柱狀空間內(nèi),增加送風(fēng)距離與風(fēng)壓。 / p8 C" j6 N3 }& |. [ }
主軸直徑:由于電機(jī)與軸承的存在,軸流風(fēng)扇主軸所在的中心部分難免一定無氣流通過的盲區(qū),主軸直徑便決定著此盲區(qū)的大小。主軸直徑的大小則主要取決于風(fēng)扇電機(jī)的功率——大功率的電機(jī)需要更大的定子繞組線圈,必然占用更多的空間,在無法縱向擴(kuò)展(增加高度)的情況下,便只好橫向擴(kuò)展(增大面積)。
4 E* Q( c# T" K `' @3 r; k! R 葉片光滑度:這是一項(xiàng)非設(shè)計因素影響的指標(biāo),基本上取決于生產(chǎn)者的模具成形與后期處理工藝。在設(shè)計曲線之外,葉片上的不平整會在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生紊流,增加摩擦,降低風(fēng)扇效率,折損風(fēng)扇性能,增大工作噪音。因此,應(yīng)對葉片表面的光滑度嚴(yán)格控制,如果所購產(chǎn)品處理不佳,則應(yīng)考率采用手工打磨等后續(xù)手段彌補(bǔ)。0 w# s+ f. C( P
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