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专利号: 2024110649093
申请人: 西安交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-06
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种离心风机蜗壳型线设计方法,所述离心风机包括蜗壳及设置于所述蜗壳内部的叶轮,其特征在于,所述方法包括:在限定条件下,确定所述蜗壳的外部尺寸及所述叶轮的外径D,所述限定条件指叶轮外径及进气箱尺寸限定条件;

假定一个蜗壳型线,求取所述蜗壳型线的蜗舌半径r、蜗壳喉部最短距离b2、蜗壳出口宽度b1以及多个沿所述蜗壳周向分布的开度值,多个所述开度值包括a1、a2、a3、a4及a5,所述开度值为所述叶轮出口与所述蜗壳内壁之间的距离;

计算比例系数k1、k2、k3、k4及k5;

其中,k1=a1/a2;k2=a1/a3,或,k2=a2/a3;k3=a3/a4,或,k3=a1/a4,或,k3=a2/a4;k4=a4/a5,或,k4=a1/a5,或,k4=a2/a5,或,k4=a3/a5;k5=b1/b2;

求解所述离心风机的目标参数为最优数值所对应的a1及a2数值,所述离心风机的目标参数的最优数值为所述离心风机风量的最大数值,和/或,所述离心风机的目标参数的最优数值为所述离心风机噪音的最小数值;

保持最优数值k1不变,并保持假定蜗壳型线的k3、k4、k5及r不变,取多组k2数值,求解所述目标参数为最优数值所对应的a3数值;

保持最优数值k1及k2不变,并保持假定蜗壳型线的k4、k5及r不变,取多组k3数值,求解所述目标参数为最优数值所对应的a4数值;

保持最优数值k1、k2及k3不变,并保持假定蜗壳型线的k5及r不变,取多组k4数值,找到所述目标参数为最优数值所对应的a5数值;

保持最优数值k1、k2、k3及k4不变,并保持假定蜗壳型线的r不变,取多组k5数值,求解所述目标参数为最优数值所对应的b1数值;

保持最优数值k1、k2、k3、k4及b1不变,并保持假定蜗壳型线的r不变,取多组b2数值,求解所述目标参数为最优数值所对应的b2数值;

保持最优数值k1、k2、k3、k4、b2及b1不变,取多组r数值,求解所述目标参数为最优数值所对应的r数值。

2.根据权利要求1所述的设计方法,其特征在于,所述确定所述蜗壳的外部尺寸的步骤包括:确定所述蜗壳沿第一方向X的尺寸L,并确定距离c,其中,c为所述蜗壳型线的开度值a1所处位置与所述蜗壳出口之间沿第二方向Y的距离;

所述求解所述离心风机的目标参数为最优数值所对应的a1及a2数值的步骤包括:计算比例系数k6=c/a3,保持所述假定蜗壳型线的k2、k3、k4、k5、k6及r不变,取多组k1值,求解所述离心风机的目标参数为最优数值所对应的a1及a2数值;

所述求解所述目标参数为最优数值所对应的a3数值的步骤,与所述求解所述目标参数为最优数值所对应的a4数值的步骤之间还包括:保持最优数值k1及k2不变,并保持假定蜗壳型线的k3、k4、k5及r不变,取多组k6数值,求解所述目标参数为最优数值所对应的c数值;

其中,a1与a2为所述蜗壳沿所述第一方向X的开度值,a3与a4为所述蜗壳沿所述第二方向Y的开度值,a5为所述蜗舌附近处的开度值。

3.根据权利要求1所述的设计方法,其特征在于,所述确定所述蜗壳的外部尺寸的步骤包括:确定所述蜗壳沿第二方向Y的尺寸W,并确定距离c,其中,c为所述蜗壳型线的开度值a2所处位置与所述蜗壳出口之间沿所述第二方向Y的距离;

所述求解所述离心风机的目标参数为最优数值所对应的a1及a2数值的步骤包括:计算比例系数k7=c/a1;

保持所述假定蜗壳型线的k1、k2、k3、k4、k5及r不变,取多组k7值,求解所述离心风机的目标参数为最优数值所对应的c及a1数值;

保持最优数值k7不变,并保持所述假定蜗壳型线的k2、k3、k4、k5及r不变,取多组k1值,求解所述离心风机的目标参数为最优数值所对应的a2数值;

其中,a1与a4为所述蜗壳沿所述第二方向Y的开度值,a2与a3为所述蜗壳沿第一方向X的开度值,a5为所述蜗舌附近的开度值。

4.根据权利要求2所述的设计方法,其特征在于,开度值a1、a3、a2、a4及a5所处的位置沿所述蜗壳的逆时针方向依次分布且数值依次减小。

5.根据权利要求3所述的设计方法,其特征在于,开度值a2、a1、a3、a4及a5所处的位置沿所述蜗壳的逆时针方向依次分布且数值依次减小。

6.根据权利要求1所述的设计方法,其特征在于,所述离心风机的风量通过数值模拟方法或实验测得。

7.根据权利要求1所述的设计方法,其特征在于,所述离心风机的噪音通过数值模拟方法或实验测得。

8.一种离心风机,其特征在于,所述离心风机采用权利要求1至7任一项所述的设计方法得到。