angel1399793 發表于 2013-8-19 07:21 8 I9 \/ |6 U/ ^* Z/ m- V# }
電扇的葉片相對軸都是斜的吧,道理就在這里
. N( |" Y9 |' F' L3 ?, H- G; V( ]當電扇轉動的時候,葉片會推動空氣,說白了就是斜的葉片會對空 ... 8 C+ i) H F; G& @. @
找到了點9 m, ?$ b" J$ U/ V
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扇葉:
( h M) ?$ o6 g9 u4 J$ w& d: R7 s+ I 常見的風扇扇葉截面曲線,一般基于Joukowski(茹科夫斯基,俄國著名的空氣動力學家,當代航空科學的開拓者,提出了茹科夫斯基函數,奠定了機翼空氣動力計算的理論基礎)機翼截面曲線設計,再按照設計需要,根據葉片根部及端部與旋轉軸之夾角、根部及端部寬度等數據進行旋轉堆疊,形成三維扇葉曲面,并進行曲線擬合,最終完成整個扇葉模型設計。
% G9 m, |+ b. E* ]' }7 @1 B 扇葉的性能受到眾多參數的影響,如層疊高度、葉片曲率、葉片傾角、葉片間距、葉片厚度、葉片數目、葉片沖角、葉端間隙、葉片寬度、主軸直徑等等,且各參數間互相制約,關系復雜。不斷的調整各項參數,尋找最適合目標工作要求的組合,便是進行扇葉設計的研究人員所從事的工作。若要將這些參數全部解釋清楚并加以分析,足以寫出幾篇博士論文了,但本文只是淺要分析風冷散熱器的相關技術,實無此必要,筆者也尚無此能力-_-。因此,僅將幾個用戶較為關注的參數略加介紹: * G/ {1 M+ j' l) R2 Q
葉片曲率:在一定范圍內,葉片曲率越大,相同轉速下,氣體動能也就越大,即風量與風壓越大;同時,葉片所受的阻力也越大,要求電機的扭力更大。當弧高/弦長的比值超過0.1時,升力系數便不再呈線性增加,故“一定范圍”即0.05<弧高/弦長<0.1。
& O# t9 w2 G% j) i9 f2 w 葉片傾角:傾角越大,葉片上下表面間壓力差越大,相同轉速下風壓越大;但上表面壓力過大,可能產生回流現象,反而降低風扇性能。因此,葉片傾角也應在一定限度內提升。 * i, M8 A# M* y" }- w
葉片間距:葉片間的距離過小,會導致氣流擾動,增加葉片表面的摩擦,降低風扇效率;葉片間的距離過大,則會導致壓力損失增大,風壓不足。
( l' \$ k1 Z; V4 [/ M: | 葉片數目:各種規格風扇葉片的截面曲線、傾角等基本相若,每片葉片寬度往往取決于扇葉的高度。為了保證葉片間距不致過大,影響風壓,徑高比較小(即相對較薄)的風扇多采用增加葉片數目的方法彌補。不論葉片數目是多是少,軸流風扇的葉片數目卻往往是3、7、11等奇數,這是由于若采用偶數片形狀對稱的扇葉,又沒有調整好平衡,很容易使系統發生共振,倘葉片材質又無法抵抗振動產生的疲勞,將會使葉片或心軸發生斷裂,因此多設計為關于軸心不對稱的奇數片扇葉設計。這一原則普遍應用于包括部分直升機螺旋槳在內的各種扇葉設計中。 # v/ r2 ^2 s% y/ ?: N7 D, G
葉端間隙:如何調整扇葉與外框之間所存在的間隙是風扇設計中的一大難題。間隙過小會令此間氣流與葉片、外框發生摩擦,增大噪音;增大間隙則會由于反激氣流等影響耳降低風扇效率——間隙增大1%,則全壓功率下降約2%。 & O7 X( ]: D; ?* e
葉片弧度:扇葉除了在截面上具有一定曲率外,在俯視平面內也并非沿著徑向筆直延伸,而是向著旋轉方向略有彎曲,呈一定弧度。如果葉片沿徑向筆直延伸,風扇旋轉所帶動的氣流在出風口一側將呈散射狀,送風距離短,且“力量”不集中;如現行產品版略帶弧度,則可保證吹出氣流集中在出風口正前方的柱狀空間內,增加送風距離與風壓。
" L4 @! M9 e8 z6 W5 c" O, ^ 主軸直徑:由于電機與軸承的存在,軸流風扇主軸所在的中心部分難免一定無氣流通過的盲區,主軸直徑便決定著此盲區的大小。主軸直徑的大小則主要取決于風扇電機的功率——大功率的電機需要更大的定子繞組線圈,必然占用更多的空間,在無法縱向擴展(增加高度)的情況下,便只好橫向擴展(增大面積)。 . F! ?9 [" E) i1 h& K1 z
葉片光滑度:這是一項非設計因素影響的指標,基本上取決于生產者的模具成形與后期處理工藝。在設計曲線之外,葉片上的不平整會在旋轉中產生紊流,增加摩擦,降低風扇效率,折損風扇性能,增大工作噪音。因此,應對葉片表面的光滑度嚴格控制,如果所購產品處理不佳,則應考率采用手工打磨等后續手段彌補。
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