專利名稱：葉片前緣錯置的葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種葉片前緣錯置的葉輪，特別適用于各種形式的風機，具有很好的降噪效果。屬于流體機械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風機是一種使用面廣量大的通用機械，由于它工作時會發(fā)出較大的噪聲，會影響人們的工作和生活環(huán)境，因此降低風機的噪聲，是使用者的愿望、設(shè)計和生產(chǎn)者追求的目標。通常降低風機噪聲的方法有主動和被動降噪兩種方法，主動降噪就是從改善風機中氣流的流動，減少氣流的脈動、與固體壁面的撞擊等機理方面采取措施；被動降噪就是通過采用消聲器或減震器等方法來實現(xiàn)。當主動降噪滿足不了使用要求時，常常輔之以被動降噪。
在已有技術(shù)中，有一種被動降噪方法叫做“聲波干涉法”，它就是制造一個聲波發(fā)生器，人為產(chǎn)生一個噪聲，并使該人為噪聲與已存噪聲的頻率相同、波幅(聲壓)相同、相位相反(或相差半個波長)。當人為噪聲與已存的噪聲兩個聲波同時發(fā)生時，會發(fā)生干涉，其干涉效應就是使兩個聲波每一時刻的波幅(聲壓)產(chǎn)生疊加。由于此兩個聲波的頻率相同、波幅(聲壓)相同、相位相反(或相差半個波長)，在理論上波幅(聲壓)疊加的結(jié)果剛好相互抵消(為零)，從而達到了降噪的目的。
但是“聲波干涉法”用于風機降噪時存在兩個問題1、由于風機產(chǎn)生的離散噪聲的頻率和波幅(聲壓)與風機的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而風機的轉(zhuǎn)速應根據(jù)能量調(diào)節(jié)的需要而改變，所以風機產(chǎn)生的噪聲的頻率和波幅(聲壓)在工作時會變化?？墒且孤暡òl(fā)生器產(chǎn)生的聲波和風機噪聲具有相同的波幅，這個問題一般解決不好而且有一定難度；特別是，要使聲波發(fā)生器產(chǎn)生的聲波頻率和波幅(聲壓)與風機產(chǎn)生的噪聲的頻率和波幅(聲壓)進行同步改變，更難實現(xiàn)。
2、“聲波干涉法”必須附加一個聲波發(fā)生器，常常使風機的工作設(shè)備或系統(tǒng)復雜和龐大化，而且增加了額外支出，提高了總投資。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種葉片前緣錯置的葉輪，在既不增加聲波發(fā)生器等設(shè)備，又不增加額外支出的條件下，就能有效降低風機噪聲。
為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明將“聲波干涉法”的思想與風機的設(shè)計有機地結(jié)合起來，考慮到風機產(chǎn)生的離散噪聲和風機的轉(zhuǎn)速和葉片數(shù)有關(guān)，當氣流向葉片前緣流來時，氣流和葉片發(fā)生撞擊而產(chǎn)生離散噪聲，如果使氣流和葉片發(fā)生兩次撞擊就可以產(chǎn)生兩個聲波，當和氣流兩次撞擊的葉片數(shù)相同，并控制兩次撞擊的時間，使產(chǎn)生的兩個聲波相位相反或相差半個波長，則兩個聲波的干涉使發(fā)出的噪聲互相抵消，達到降低風機噪聲的目的。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，將風機葉輪的葉片數(shù)定為偶數(shù)，葉片沿圓周等間距地安裝在軸流風機的輪轂上，或安裝在離心風機的輪盤上，其中，奇數(shù)列葉片和偶數(shù)列葉片的前緣錯置，即奇數(shù)列葉片的前緣位置與偶數(shù)列葉片的前緣位置是前后交錯的，兩列葉片的前緣之間的距離滿足使兩個聲波的相位相反或相差半個波長的條件。這樣就能營造出兩個頻率相同、波幅(聲壓)相同、相位相反(或相差半個波長)的聲波。
當氣流向葉片前緣流來時，首先和第一列葉片前緣發(fā)生撞擊并產(chǎn)生第一個聲波；隨后氣流又和第二列葉片前緣發(fā)生撞擊并產(chǎn)生第二個聲波，由于兩列葉片前緣滿足使兩個聲波的相位相反(或相差半個波長)的條件，所以兩個聲波互相抵消，達到降低風機噪聲的目的。
本發(fā)明葉片前緣錯置的葉輪結(jié)構(gòu)除了可以用于軸流風機和離心風機外，還可以用于貫(橫)流風機和各種水泵，都能起到降噪的作用。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，既能用于新風機的設(shè)計使之降低噪聲，也能對原有的風機(具有偶數(shù)葉片)進行改造，可以較方便地改善人們的工作和生活環(huán)境，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。


圖1是軸流風機葉輪采用葉片前緣錯置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中1是奇數(shù)列葉片，2偶數(shù)列葉片，3是輪轂，4是第一前緣，5是第二前緣。
圖2是離心風機葉輪采用葉片前緣錯置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2中1是奇數(shù)列葉片，2偶數(shù)列葉片，4是第一前緣，5是第二前緣，6是輪盤。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步的描述。
本發(fā)明設(shè)計的葉輪葉片數(shù)為偶數(shù)，葉輪的葉片分成兩列——奇數(shù)列葉片和偶數(shù)列葉片，葉片沿圓周等間距地安裝在軸流風機的輪轂上，或安裝在離心風機的輪盤上，其中，奇數(shù)列葉片和偶數(shù)列葉片的前緣錯置，即奇數(shù)列葉片的前緣位置與偶數(shù)列葉片的前緣位置前后交錯，兩列葉片的前緣之間的距離滿足使兩個聲波的相位相反或相差半個波長的條件。
圖1是軸流風機葉輪采用葉片前緣錯置的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，軸流風機葉輪的葉片數(shù)為偶數(shù)，葉片沿圓周等間距地安裝在軸流風機的輪轂3上，其中，奇數(shù)列葉片1的前緣位于輪轂3上的第一前緣4位置，偶數(shù)列葉片2的前緣位于輪轂3上的第二前緣5的位置，第一前緣4和第二前緣5之間的距離滿足使兩個聲波的相位相反或相差半個波長的條件。
圖2是離心風機葉輪采用葉片前緣錯置的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2所示，離心風機葉輪的葉片數(shù)為偶數(shù)，葉片沿圓周等間距地安裝在離心風機的輪盤6上，其中，奇數(shù)列葉片1的前緣位于輪盤6上的第一前緣4位置，偶數(shù)列葉片2的前緣位于輪盤6上的第二前緣5的位置，第一前緣4和第二前緣5之間的距離滿足使兩個聲波的相位相反或相差半個波長的條件。
當氣流向葉片前緣流來時，首先和位于第一前緣4的奇數(shù)列葉片1的前緣發(fā)生撞擊并產(chǎn)生第一個聲波，隨后氣流又和位于第二前緣5的偶數(shù)列葉片2的前緣發(fā)生撞擊并產(chǎn)生第二個聲波，由于奇數(shù)列葉片1和偶數(shù)列葉片2前緣所在的位置滿足使兩個聲波的相位相反或相差半個波長的條件，所以兩個聲波互相抵消，達到降低風機噪聲的目的。
本發(fā)明葉片前緣錯置的葉輪結(jié)構(gòu)除了可以用于軸流風機和離心風機外，還可以用于貫(橫)流風機和各種水泵，都能起到降噪的作用。
權(quán)利要求
1.一種葉片前緣錯置的葉輪，包括葉片、輪轂(3)或輪盤(6)，其特征在于所述葉片數(shù)為偶數(shù)，葉片沿圓周等間距地安裝在輪轂(3)或輪盤(6)上，其中，奇數(shù)列葉片(1)和偶數(shù)列葉片(2)的前緣錯置，即奇數(shù)列葉片(1)的前緣位于輪轂(3)或輪盤(6)上的第一前緣(4)位置，偶數(shù)列葉片(2)的前緣位于輪轂(3)或輪盤(6)上的第二前緣(5)的位置，第一前緣(4)和第二前緣(5)之間的距離滿足使兩個聲波的相位相反或相差半個波長的條件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種葉片前緣錯置的葉輪，將風機葉輪的葉片數(shù)定為偶數(shù)，葉片沿圓周等間距地安裝在軸流風機的輪轂上，或安裝在離心風機的輪盤上，其中奇數(shù)列葉片和偶數(shù)列葉片的前緣錯置，兩列葉片的前緣之間的距離滿足使兩個聲波的相位相反或相差半個波長的條件，這樣就能營造出兩個頻率相同、波幅(聲壓)相同、相位相反(或相差半個波長)的聲波。本發(fā)明將“聲波干涉法”的思想與風機的設(shè)計有機結(jié)合起來，使氣流和葉片發(fā)生兩次撞擊產(chǎn)生的兩個聲波干涉抵消發(fā)出的噪聲，可以有效降低風機的噪聲。
文檔編號F04D29/38GK1818395SQ20061002472
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者顧建明, 顧茜姣 申請人:上海交通大學