申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2018-06-13

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN108799203B

主分类号：F04D29/42

分类号：F04D29/42;F04D29/44

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2018.12.07#实质审查的生效;2018.11.13#公开

摘要：本发明涉及一种无反压埋入式重流受风元件，属于离心风机技术领域。该元件主要包括受风罩、风机两个部分，受风罩整体呈无底碗状形，且壁面为光滑曲面，其中受风口和吸风口截面呈圆形，受风罩受风口面积大于受风罩吸风口面积，受风罩吸风口与风机入口紧密贴合无缝隙，被安装在风机入口处。其特征在于在风机的入口处添加一个受风罩，使得来自外部的核心流更好的聚合并吸入风机内，由于受风罩呈一定弧度，气流与受风罩壁面紧密贴合避免产生反压。

主权项：1.一种无反压埋入式重流受风元件，其特征在于：该无反压埋入式重流受风元件由离心式风机（1）、受风罩（2）两部分组成；其中，离心式风机（1）由风机主体（11）、风机入口（12）和风机出口（13）组成，受风罩（2）由壁面（21）、受风罩受风口（22）、受风罩吸风口（23）组成；受风罩吸风口（23）截面面积与离心式风机入口（12）截面面积相等，且受风罩吸风口（23）与离心式风机入口（12）紧密贴合，无缝连接；所述的受风罩（2）呈无底碗状结构，壁面四周为光滑曲面，受风罩吸风口（23）截面直径d与受风罩受风口（22）截面直径D，直径比Dd为1.5-2,受风罩高度H与受风罩吸风口（23）截面直径d比Hd为0.75-1，壁面曲率半径R与受风罩吸风口（23）截面直径d比Rd为1.5-2；在受风罩吸风口（23）处，风机转轴上还安装有导流锥（3）；所述的导流锥（3）呈圆锥形状，导流锥高度h与受风罩吸风口（23）截面直径d比hd为0.5-0.86，底面半径r与受风罩吸风口（23）截面直径d比rd为0.4-0.6，锥角θ为30°-45°。

全文数据：无反压埋入式重流受风元件技术领域[0001]本发明涉及一种无反压埋入式重流受风元件，属于离心风机技术领域。背景技术[0002]随着风机行业的不断发展，到目前为止，风机广泛应用于各个领域，各个工业部门。市面上，离心式风机和轴流式风机应用最为常见。前者主要适用于小流量、高压力的场所，而后者主要适用于大流量、低压力的环境中。离心式风机在工作中，气流由风机轴向进入叶片空间，经过叶片驱动，沿径向离开叶轮，通过设计的出口风道离开风机。[0003]离心式风机的进口风道设计不合理，是造成风机产生反压的一个重要原因。传统的离心式风机未设置受风罩，不能够很好的吸入主流气流，反而会造成吸入的气流中混杂更多的外部空气，因此在风机进风口处添加一个受风罩能够使得来自外部的主流气流聚合并与受风罩光滑壁面紧密贴合吸入风机内避免了反压作用的产生。[0004]为了解决风机入口反压的问题，有必要将现有设计进行改良，设计了一种带受风罩和嵌套式过渡出口的元件。[0005]发明内容：本发明的目的在于为克服上述现有技术的不足，设计一种能够使得外部核心流紧贴内壁流入风机并在风机入口处无反压、更好吸入外部核心流的元件。[0006]该无反压埋入式重流受风元件由离心式风机、受风罩两部分组成;其中，离心式风机由风机主体、风机入口和风机出口组成，受风罩由壁面、受风罩受风口、受风罩吸风口组成;受风罩吸风口截面面积与离心式风机入口截面面积相等，且受风罩吸风口与离心式风机入口紧密贴合，无缝连接；所述的受风罩呈无底碗装结构，壁面四周为光滑曲面，受风罩受风口截面直径d与受风罩吸风口截面直径D，半径比Dd为1.5-2，受风罩高度H与受风罩受风口截面直径d比Hd为0.75-1，壁面曲率半径R与受风罩受风口截面直径d比Rd为1.5-2。[0007]所述受风罩为无底碗装形，这种设计可使外部核心流更好吸入风机，减少在受风罩中的压力损失，且在吸风口相同周长情况下，截面面积最大。壁面四周为光滑曲面，避免受风罩漏风。受风罩受风口截面直径d与受风罩吸风口截面直径D，半径比Dd为1.5-2，Dd大于2会吸入过多外界气流，降低检测精准度，Dd小于1.5则不能将外部核心流全部吸入。受风罩高度H与受风罩受风口截面直径d比Hd为0.75-1，Hd大于1则受风罩不能完全埋入外壳，受风罩Hd小于0.75则不能将外部核心流全部吸入。壁面曲率半径R与受风罩受风口截面直径d比Rd为1.5-2,Rd大于2受风罩中会出现反压，Rd小于1.5则不能将外部核心流全部吸入。[0008]所述的无反压埋入式重流受风元件，其特征在于:在受风罩受风口处，风机转轴上还可安装有导流锥;所述的导流锥呈圆锥形状，导流锥高度h与受风罩受风口（21截面直径d比hd为0•5-0.86，底面半径r与受风罩受风口截面直径d比rd为0.4-0.6，锥角0为30°-45。。[0009]所述的导流锥呈圆锥形状，导流锥高度h与受风罩受风口截面直径d比hd为0•5-〇•86，锥角0为30°-45°hd大于0•86会影响外部核心流进入受风罩，hd小于0.58不能减小风机的压力损失；e大于45°会导致底面半径过大，无法安装，9小于30。不能减小风机的压力损失。底面半径r与受风罩受风口截面直径d比rd为0.4-0•6，rAi大于0.6无法安装，rd小于〇•4不能减小风机的压力损失。附图说明[0010]图1是本发明的一种无反压埋入式重流受风元件的结构示意图；图2是本发明的一种无反压埋入式重流受风元件的平面结构示意图；图3是受风罩的结构示意图，其中a受风罩三维图，（b受风罩正视图；图4是导流锥的正视图；图中标号名称：1、离心式风机，11、风机主体，12、风机入口，12、风机出口，2、受风罩，21、壁面，22、受风罩受风口，23、受风罩吸风口。[0011]具体实施方法图1是本发明结构示意图，下面参照图1说明系统的工作过程。[0012]该无反压埋入式重流受风元件由离心式风机1、受风罩2两部分组成。其中，离心式风机1由风机主体11、风机入口12和风机出口13组成，受风罩2由壁面21、受风罩受风口22、受风罩吸风口23组成。受风罩吸风口23与风机入口12无缝紧密连接。[0013]受风罩呈无底碗装结构，壁面四周光滑无缝隙，且呈一定的弧度，这样设计的主要作用是使风机更好的吸入来自外部射入风机入口的核心流，减少吸入风机入口四周的无关气流，提高检测精度，且避免风机入口产生反压现象。[0014]例一，受风罩受风口截面直径d为40mm，受风罩吸风口截面直径D为60mm，受风罩高度H为3〇mm，壁面曲率半径R为60mm，导流锥高度h为20mm，底面半径r为20mm，锥角9为45°。在风机出口连接传感器，该传感器可检测汽油分子，如通过的气流中含有汽油分子，则传感器报警。在核心流流场中部适当位置打开汽油瓶，此时，外部核心流掺混汽油分子，混合流体经受风罩吸入风机，随后经风机出口流入传感器，此时传感器警报响。重复上述实验十次，警报器有九次报警，实验成功。[0015]例二，受风罩受风口截面直径d为60mm，受风罩吸风口截面直径D为1200_，受风罩高度H为60mm，壁面曲率半径R为120mm，导流锥高度h为51.6mm，底面半径r为30mm，锥角0为30°，该情况下设备效果良好。在风机出口连接传感器，该传感器可检测汽油分子，如通过的气流中含有汽油分子，则传感器报警。在一合适位置打开汽油瓶，外部核心流掺混汽油分子时，核心流经受风罩吸入风机，随后经风机出口流入传感器，此时传感器警报响。重复上述实验十次，警报器有十次报警，实验成功。

权利要求：1.一种无反压埋入式重流受风元件，其特征在于：该无反压埋入式重流受风元件由离心式风机（1、受风罩2两部分组成;其中，离心式风机⑴由风机主体11、风机入口（12和风机出口（13组成，受风罩⑵由壁面⑵）、受风罩受风口（22、受风罩吸风口（23组成；受风罩吸风口（22截面面积与离心式风机入口12截面面积相等，且受风罩吸风口（22与离心式风机入口（12紧密贴合，无缝连接；所述的受风罩2呈无底碗装结构，壁面四周为光滑曲面，受风罩受风口（21截面直径d与受风罩吸风口（22截面直径D，半径比Dd为1.5-2，受风罩高度H与受风罩受风口（21截面直径d比Hd为0•75-1，壁面曲率半径R与受风罩受风口（21截面直径d比Rd为1•5-2。2.根据权利要求1所述的无反压埋入式重流受风元件，其特征在于：在受风罩受风口（22处，风机转轴上还安装有导流锥3;所述的导流锥3呈圆锥形状，导流锥高度h与受风罩受风口（21截面直径d比hd为0•5-0•部，底面半径r与受风罩受风口（21截面直径dtbd为〇•4-〇•6，锥角9为30°-45°。

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