一种离心风机蜗壳结构的制作方法

本实用新型涉及流体机械技术领域，具体涉及一种离心风机蜗壳结构。

背景技术：

风机在现代社会的工业生产以及人民的生活中有着普遍的应用，风机主要可分为轴流式和离心式两种，离心风机由于其摩擦小、转速高、效率高、故障率低、噪声小等优点，广泛应用于电子设备散热、农业生产、金属冶炼、化工厂、造纸、环保等重要行业，也常用于建筑场所的通风、空调系统等。

离心式风机主要由进口导叶、叶轮、蜗壳、转轴等部分组成。电机带动叶轮在蜗壳内高速旋转，叶片对风机内的流体做功，流体产生动能，并从叶轮周边被抛出，甩到四周，形成高速高压的气体。流体脱离叶轮后，由于横截面不断扩大，气体速度逐渐稳定，最后以较高的速度被排出风机。气体被排出后，叶轮处形成一定的真空度，新的气体在外界大气压力的作用下被挤压入风机涡轮，这样就形成了连续的气流。

技术实现要素：

针对现有离心风机流动损失较大、风量小的不足，本实用新型提供一种离心风机蜗壳结构，以减少流动损失和提升离心风机的风量。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型主要由蜗壳和位于蜗壳的叶轮组成，其特征在于：所述蜗壳的出口扩张角为15°≤θ≤40°，所述的蜗壳中的蜗舌半径为6mm≤r≤15.5mm，蜗舌间隙为12mm≤t≤18mm。

进一步说，所述的蜗壳出口扩张角为θ=40°、蜗舌半径r=6mm、蜗舌间隙t=18mm。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：本实用新型在不增加能量消耗的条件下使得蜗壳内部流动结构更加合理、流动损失更小，风量提高了近20%。

附图说明

图1为本实用新型所述离心风机示意图；

图2为本实用新型所述离心风机蜗壳优化前后的型线示意图；

附图标记：1、蜗舌2、出口3、叶轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于实用新型保护的范围。

本实用新型通过改变蜗壳出口的结构参数来提高风机系统的风量。在保持蜗壳排气出口的几何形状不变的前提下，对蜗壳型线进行优化，优化后的蜗壳型线蜗舌半径变小，出口扩张角变大，蜗壳出口段型趋于气体流动方向，优化后蜗壳内的速度分布更为平滑，减小了流动损失。由于舌部冲击现象，气流在弯掠处会发生明显的边界层分离，使得气流偏向于蜗舌处，蜗舌受到强烈冲击，从而使得在蜗舌处的静压脉动最为强烈，优化后蜗舌处的速度变化变得平缓，较好的改善流道内流体的流动状态，从而使得蜗舌区域压力脉动减小，减小了蜗舌处的流动损失。优化后的模型外特性得到了改善，风量提高了19.683%，对比分析优化前后的离心通风机内部的速度、总压等参数分布，发现优化后的蜗壳内部流动结构更加合理，流动损失更小。

实施例：

如图1和图2所示，本实用新型通过改变蜗壳出口2的结构参数来提高分级系统的风量，具体包括蜗壳出口2扩张角θ、蜗舌1半径r、蜗舌1间隙t三个结构参数。研究对象采用市面常见的离心通风机，该离心通风机主要由叶轮3和蜗壳组成，经测量，其蜗壳出口2扩张角为θ=24°、蜗舌1半径r=17.3mm、蜗舌1间隙t=17.4mm。采用正交试验的方法对蜗壳参数进行多方案设计，并用数值模拟计算各个试验方案的风量值。在保持蜗壳排气出口2的几何形状不变的前提下，优化结果为蜗壳出口2扩张角为θ=40°、蜗舌1半径r=6mm、蜗舌1间隙t=18mm，优化后的蜗壳型线蜗舌1半径变小、出口2扩张角变大，蜗壳出口2段型线趋于气体流动方向，优化后的模型外特性得到了改善，这样的变化可以减小气流在弯掠处对蜗舌1产生冲击而引起的损失，风量提高了近20%。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

技术特征：

1.一种离心风机蜗壳结构，主要由蜗壳和位于蜗壳的叶轮组成，其特征在于：所述蜗壳的出口扩张角为15°≤θ≤40°，所述的蜗壳中的蜗舌半径为6mm≤r≤15.5mm，蜗舌间隙为12mm≤t≤18mm。

2.根据权利要求1所述的一种离心风机蜗壳结构，其特征在于：所述的蜗壳出口扩张角为θ=40°、蜗舌半径r=6mm、蜗舌间隙t=18mm。

技术总结
本实用新型公开了一种离心风机蜗壳结构。本实用新型在保持蜗壳排气出口的几何形状不变的前提下，对蜗壳型线进行优化，优化后的蜗壳型线中的蜗舌半径变小，出口扩张角变大，蜗壳出口段型趋于气体流动方向，优化后蜗壳内的速度分布更为平滑，减小了流动损失。优化后蜗舌处的速度变化变得平缓，改善了流道内流体的流动状态，从而使得蜗舌区域压力脉动减小，减小了蜗舌处的流动损失。

技术研发人员：尹招琴;包福兵;凃程旭;高晓燕;许飞;陈韬厚
受保护的技术使用者：中国计量大学上虞高等研究院有限公司
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.09.11