RU2726969C1 - Radial impeller of fan - Google Patents
Radial impeller of fan Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726969C1 RU2726969C1 RU2019137101A RU2019137101A RU2726969C1 RU 2726969 C1 RU2726969 C1 RU 2726969C1 RU 2019137101 A RU2019137101 A RU 2019137101A RU 2019137101 A RU2019137101 A RU 2019137101A RU 2726969 C1 RU2726969 C1 RU 2726969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- impeller
- rod
- radial
- blades
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вентиляторной технике, а именно, к радиальным рабочим колесам вентиляторов.The invention relates to fan technology, namely, to radial fan impellers.
Из уровня техники известны радиальные рабочие колеса вентиляторов.Radial fan impellers are known in the art.
В описании изобретения KR 20190063079, МПК F04D 17/10; F04D 29/28; F04D 29/30; F04D 29/66, дата публикации 07.06.2019 г., [1], представлено радиальное рабочее колесо вентилятора, содержащее передний диск, основной диск, расположенные между дисками лопатки, поверхность переднего диска выполнена в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, лопатки выполнены листовыми, передняя кромка лопатки соединена с вихреобразователем. Особенностью радиального рабочего колеса, представленного в изобретении [1], является выполнение вихреобразователя в виде хорошо обтекаемой накладки на передней кромке рабочего колеса, а также выполнение передней и выходной кромок лопаток прямолинейными. В результате обеспечивается безотрывное обтекание лопатки. Однако, при автоматическом регулировании производительности вентилятора, например, путем изменения скорости вращения радиального рабочего колеса, при прямолинейных кромках и обтекаемом вихреобразователе могут возникнуть срывы потока, что ограничивает диапазон угловых скоростей вращения рабочего колеса.In the description of the invention KR 20190063079, IPC F04D 17/10; F04D 29/28; F04D 29/30; F04D 29/66, publication date 06/07/2019, [1], a radial fan impeller is presented containing a front disc, a main disc located between the blade discs, the surface of the front disc is made in the form of a truncated cone with a curved generatrix, the blades are made of sheet , the leading edge of the blade is connected to the vortex generator. A feature of the radial impeller presented in the invention [1] is the execution of the vortex generator in the form of a well-streamlined pad on the leading edge of the impeller, as well as the execution of the leading and trailing edges of the blades rectilinear. The result is a continuous flow around the blade. However, with automatic control of the fan performance, for example, by changing the rotation speed of the radial impeller, with straight edges and a streamlined vortex generator, flow stalls can occur, which limits the range of angular speeds of rotation of the impeller.
В описании изобретения RU 2013664, МПК F04D 29/28, дата публикации 30.05.1994 г., [2], представлено радиальное рабочее колесо вентилятора, содержащее передний диск, основной диск, расположенные между дисками лопатки, поверхность переднего диска выполнена в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, передняя кромка лопатки соединена с вихреобразователем. Особенностью радиального рабочего колеса, представленного в изобретении [2], является выполнение лопаток профилированными, выполнение вихреобразователя в виде полого предкрылка, образующего полость и щель со стороны стенки. В дисках выполнены сквозные отверстия, сообщенные с полостью полого предкрылка, выполненной в форме двух усеченных конусов, сопряженных меньшими основаниями, с винтовыми канавками на боковых поверхностях. Такое выполнение лопатки и вихреобразователя сложное по конструкции и технологии изготовления.In the description of the invention RU 2013664, IPC F04D 29/28, publication date 05/30/1994, [2], a radial fan impeller is presented containing a front disk, a main disk located between the blade disks, the surface of the front disk is made in the form of a truncated cone with a curvilinear generatrix, the leading edge of the blade is connected to the vortex generator. A feature of the radial impeller presented in the invention [2] is the execution of the blades profiled, the execution of the vortex generator in the form of a hollow slat forming a cavity and a slot on the side of the wall. Through-holes are made in the disks, communicated with the cavity of the hollow slat, made in the form of two truncated cones, coupled with smaller bases, with helical grooves on the side surfaces. Such an implementation of the blade and the vortex generator is complex in design and manufacturing technology.
В описании изобретения RU 2617636, МПК F04D 29/28, F04D 29/66, дата публикации 25.04.2017 г., [3], представлено радиальное рабочее колесо вентилятора, содержащее передний диск, основной диск, расположенные между дисками лопатки, поверхность переднего диска выполнена в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, лопатки выполнены листовыми, выходная кромка каждой из лопаток выполнена с выступом, прилегающим к переднему диску. Наиболее слабым местом рабочего колеса, представленного в изобретении [3], является листовая лопатка, которая испытывает при увеличении частоты вращения и диаметра рабочего колеса деформации излома в середине лопатки по ширине колеса. Это является недостатком и может ограничивать ширину радиального рабочего колеса, представленного в изобретении [3]. Кроме того, на поверхности лопатки вблизи основного диска происходит сложный разворот потока с осевого направления на радиальное, что ограничивает диапазон углов натекания потока и скорости вращения из-за возможного отрыва пограничного слоя в месте примыкания лопатки к основному диску рабочего колеса.In the description of the invention RU 2617636, IPC F04D 29/28, F04D 29/66, publication date 04/25/2017, [3], a radial fan impeller is presented, containing a front disc, a main disc located between the blade discs, the surface of the front disc is made in the form of a truncated cone with a curvilinear generatrix, the blades are made of sheet, the trailing edge of each of the blades is made with a projection adjacent to the front disc. The weakest point of the impeller presented in the invention [3] is the leaf blade, which undergoes deformation of fracture in the middle of the blade along the width of the wheel with an increase in the speed and diameter of the impeller. This is a disadvantage and can limit the width of the radial impeller presented in the invention [3]. In addition, on the surface of the blade near the main disk, there is a complex turn of the flow from the axial direction to the radial direction, which limits the range of the flow incidence angles and the rotation speed due to the possible separation of the boundary layer at the point where the blade adjoins the main disk of the impeller.
Радиальное рабочее колесо, представленное в описании изобретения [3], принято в качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения.The radial impeller presented in the description of the invention [3] is adopted as the closest analogue of the claimed invention.
Решаемой технической задачей является повышение аэродинамических характеристик радиального рабочего колеса.The technical problem being solved is to increase the aerodynamic characteristics of the radial impeller.
Технический результат состоит в повышении напорной характеристики при увеличении прочности лопаток и радиального рабочего колеса.The technical result consists in increasing the pressure characteristic while increasing the strength of the blades and the radial impeller.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Радиальное рабочее колесо вентилятора, как и наиболее близкий аналог [3], содержит передний диск, основной диск, расположенные между дисками лопатки, поверхность переднего диска выполнена в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, лопатки выполнены листовыми, выходная кромка каждой из лопаток выполнена с выступом, прилегающим к переднему диску, но в отличие от наиболее близкого аналога [3], передняя кромка лопатки о стороны основного диска выполнена с вырезом, передняя кромка лопатки соединена с вихреобразователем, выполненным в виде стержня, соединенного с основным диском с образованием зазора между стержнем, передней кромкой лопатки и основным диском.The radial impeller of the fan, like the closest analogue [3], contains a front disk, a main disk located between the disks of the blades, the surface of the front disk is made in the form of a truncated cone with a curved generatrix, the blades are made of sheet, the outlet edge of each of the blades is made with a protrusion adjacent to the front disc, but unlike the closest analogue [3], the leading edge of the blade about the side of the main disc is made with a cutout, the leading edge of the blade is connected to a vortex generator made in the form of a rod connected to the main disc with the formation of a gap between the rod, the leading edge of the blade and the main disc.
Радиальное рабочее колесо вентилятора характеризуется тем, что поверхность вихрегенератора выполнена с рельефной насечкой, направленной от переднего диска к основному диску и в сторону выхода из радиального рабочего колеса, а свободный конец стержня выполнен со скосом.The radial impeller of the fan is characterized by the fact that the surface of the vortex generator is made with a relief cut directed from the front disk to the main disk and towards the exit from the radial impeller, and the free end of the rod is made with a bevel.
Изобретение поясняется графическими материалами.The invention is illustrated by graphic materials.
На фиг. 1 представлено радиальное рабочее колесо при виде сбоку.In FIG. 1 is a side view of a radial impeller.
На фиг. 2 представлен вид А на фиг. 1.In FIG. 2 shows view A in FIG. 1.
На фиг. 3 представлен выносной элемент Б на фиг. 1.In FIG. 3 shows the remote element B in Fig. 1.
На фиг. 4 представлена изометрическая проекция радиального рабочего колеса при виде с внутренней стороны лопаток.In FIG. 4 is an isometric view of the radial impeller as viewed from the inside of the blades.
На фиг. 5 представлена изометрическая проекция радиального рабочего колеса при виде с внешней стороны лопаток.In FIG. 5 is an isometric view of the radial impeller seen from the outside of the blades.
На фиг. 6 показана напорная характеристика вентилятора с рабочим колесом с вихреобразователем в виде стержня и без вихреобразователя.In FIG. 6 shows the pressure characteristic of a fan with an impeller with a vortex generator in the form of a rod and without a vortex generator.
Радиальное рабочее колесо вентилятора устроено следующим образом.The radial impeller of the fan is designed as follows.
Радиальное рабочее колесо вентилятора содержит передний диск 1, основной диск 2, и расположенные между ними лопатки 3 (фиг. 1). Основной диск 2 соединен со ступицей 4 (фиг. 1, 2, 3). Поверхность переднего диска 1 выполнена в виде усеченного конуса с криволинейной образующей. Лопатки 3 выполнены листовыми. Лопатка 3 на выходе из рабочего колеса выполнена с наплывом 5, примыкающим к поверхности переднего диска 1 (фиг. 1, 4, 5). Передняя кромка 6 лопатки 3 выполнена с вырезом 7 со стороны основного диска 2 и оснащена вихреобразователем, выполненным в виде стержня 8. Стержень 8 соединен с основным диском 2 с образованием зазора 9 между стержнем 8, передней кромкой 6 лопатки 3 и основным диском 2 (фиг. 1, 3, 4)..The radial impeller of the fan contains a
В предпочтительном варианте выполнения поверхность стержня 8 выполнена с наклонной рельефной насечкой 10, направленной от переднего диска 1 к основному диску 2 и в сторону выхода из радиального рабочего колеса, а свободный конец стержня 8 выполнен со скосом 11 (фиг. 3).In a preferred embodiment, the surface of the
Радиальное рабочее колесо функционирует следующим образом.The radial impeller operates as follows.
При вращении радиального рабочего колеса в зазор 9 между вихреобразователем, выполненном в виде стержня 8, передней кромкой 6 лопатки 3 и основным диском 2 затягивается воздух, который формируется в вихрь. Благодаря зазору 9 улучшается обтекание вихреобразователя, выполненного в виде стержня 8, и передней кромки 6 лопатки 3 в широком диапазоне углов натекания потока, поскольку через зазор 9 происходит вдув потока и стабилизация потока на поверхности лопатки 3 вблизи основного диска 2, где происходит сложный разворот потока с осевого направления на радиальное. Прилегающий к переднему диску 1 наплыв 5 лопатки 3 затягивает отрыв пограничного слоя с лопатки 3 и переднего диска 1.When the radial impeller rotates into the
Выполнение лопатки 3 с вихреобразователем в виде стержня 8 повышает жесткость и прочность лопатки 3, предотвращая складывания лопатки 3 при увеличении частоты вращения.The design of the
Диаметр вихреобразователя в виде стержня 8 в несколько раз больше толщины лопатки 3. Это приближает форму лопатки 3 к профильной и улучшает ее обтекание в достаточно широком диапазоне углов натекания потока на переднюю кромку 6 лопатки 3.The diameter of the vortex generator in the form of a
Наличие наплыва 5 на лопатке 3, примыкающего к поверхности переднего диска 1 на выходе из радиального рабочего колеса, обеспечивает повышение напорной характеристики по сравнению с радиальным рабочим колесом с прямолинейной выходной кромкой лопатки 3. Представленное на графике на фиг. 6 сравнение безразмерных аэродинамических и мощностных характеристик радиального вентилятора со спиральным корпусом с радиальным рабочим колесом, аналогичном представленному в изобретении [3], в исходном виде без вихреобразователей, и после установки на передних кромках 6 лопаток 3 вихреобразователей в виде стержней 8, свидетельствует о достижении заявленного технического результата.The presence of an
На графике на фиг. 6 приведены следующие аэродинамические характеристики:In the graph in FIG. 6 shows the following aerodynamic characteristics:
«ПСИ»=Ψ=2Pv/ρu2 - коэффициент полного давления;"PSI" = Ψ = 2P v / ρu 2 - coefficient of total pressure;
«ПСИs»=Ψs=2Ps/ρu2 - коэффициент статического давления;"PSIs" = Ψs = 2Ps / ρu 2 - static pressure coefficient;
Pv - полное давление, создаваемое вентилятором;P v is the total pressure generated by the fan;
Pvs - статическое давление, создаваемое вентилятором;P vs - static pressure generated by the fan;
«фи»=ϕ=Q/(uS) - коэффициент производительности;"Phi" = ϕ = Q / (uS) - productivity factor;
ρ - плотность воздуха;ρ is the air density;
u=πDn/60 - окружная скорость лопатки рабочего колеса;u = πDn / 60 - circumferential speed of the impeller blade;
n - частота вращения;n is the rotation frequency;
Q - объемная производительность вентилятора;Q - volumetric performance of the fan;
S=πD2/4 - площадь рабочего колеса;S = πD 2/4 - Area of the impeller;
D - диаметр рабочего колеса;D is the impeller diameter;
η=PvQ/N - коэффициент полезного действия;η = P v Q / N - efficiency;
N - механическая мощность, подводимая к валу рабочего колеса;N is the mechanical power supplied to the impeller shaft;
«ламбда»=λ=Ψ×ϕ - коэффициент мощности;"Lambda" = λ = Ψ × ϕ is the power factor;
индекс «1» относится к вентилятору с радиальным рабочим колесом, аналогичным представленному в изобретении [3];the index "1" refers to a fan with a radial impeller, similar to that presented in the invention [3];
индекс «2» относится к вентилятору с радиальным рабочим колесом, аналогичным представленному в изобретении [3], с установкой на передней кромке 6 лопаток 3 вихреобразователей в виде стержней 8 с наклонной рельефной насечкой 10.the index "2" refers to a fan with a radial impeller, similar to that presented in the invention [3], with the installation on the leading
Таким образом, представленные в описании изобретения данные обеспечивают достижение заявленного технического результата, состоящего в повышении напорной характеристики при увеличении прочности лопаток и радиального рабочего колеса, что подтверждается измеренными аэродинамическими характеристиками.Thus, the data presented in the description of the invention ensure the achievement of the claimed technical result, consisting in increasing the pressure characteristic with increasing strength of the blades and the radial impeller, which is confirmed by the measured aerodynamic characteristics.
Степень раскрытия изобретения достаточна для разработки и изготовления радиального рабочего колеса вентилятора. Изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The disclosure is sufficient for the design and manufacture of a radial fan impeller. The invention meets the "industrial applicability" requirement of patentability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137101A RU2726969C1 (en) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | Radial impeller of fan |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137101A RU2726969C1 (en) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | Radial impeller of fan |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2726969C1 true RU2726969C1 (en) | 2020-07-17 |
Family
ID=71616781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019137101A RU2726969C1 (en) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | Radial impeller of fan |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2726969C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2013664C1 (en) * | 1990-01-18 | 1994-05-30 | Научно-исследовательское испытательное и проектное предприятие вентиляторостроения "Турмаш" | Centrifugal fan impeller |
EP1184574A2 (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-06 | Carrier Corporation | Radial fan blade configuration |
RU2383783C2 (en) * | 2005-02-21 | 2010-03-10 | Флэкт Вудз Аб | Radial flow impeller |
RU2617636C1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-04-25 | Сергей Вячеславович Караджи | Impeller of radial-blade fan |
-
2019
- 2019-11-19 RU RU2019137101A patent/RU2726969C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2013664C1 (en) * | 1990-01-18 | 1994-05-30 | Научно-исследовательское испытательное и проектное предприятие вентиляторостроения "Турмаш" | Centrifugal fan impeller |
EP1184574A2 (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-06 | Carrier Corporation | Radial fan blade configuration |
RU2383783C2 (en) * | 2005-02-21 | 2010-03-10 | Флэкт Вудз Аб | Radial flow impeller |
RU2617636C1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-04-25 | Сергей Вячеславович Караджи | Impeller of radial-blade fan |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4531890A (en) | Centrifugal fan impeller | |
AU2009203471B2 (en) | Propeller fan | |
US7186080B2 (en) | Fan inlet and housing for a centrifugal blower whose impeller has forward curved fan blades | |
US20100189557A1 (en) | Impeller and fan | |
CN111577655B (en) | Blade and axial flow impeller using same | |
JP5515222B2 (en) | Blower impeller | |
JP4712714B2 (en) | Centrifugal multi-blade fan | |
KR100858395B1 (en) | Axial Fan | |
RU2726969C1 (en) | Radial impeller of fan | |
JP4183005B2 (en) | Centrifugal multiblade blower | |
JP5299354B2 (en) | Turbo fluid machine | |
JP5712346B2 (en) | Ceiling fan | |
WO2019172422A1 (en) | Diffuser vane and centrifugal compressor | |
JP2001227498A (en) | Propeller fan | |
RU195574U1 (en) | RADIAL FAN WHEEL | |
RU2617636C1 (en) | Impeller of radial-blade fan | |
CN110939603A (en) | Blade and axial flow impeller using same | |
JPH09195988A (en) | Multiblade blower | |
JP5659600B2 (en) | Ceiling fan | |
CN111894876B (en) | Fan and dust collector with same | |
JPH01193099A (en) | Impeller of centrifugal flower | |
US20070065279A1 (en) | Blade structure for a radial airflow fan | |
CN110566500A (en) | Impeller of centrifugal ventilator | |
JP4174693B2 (en) | Centrifugal compressor diffuser | |
CN213953930U (en) | Noise-reduction axial flow fan |