CN119412800A - 水分离器叶片、导叶结构、水分离器和空气循环机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水分离器叶片、导叶结构、水分离器和空气循环机,其中,水分离器叶片,其特征在于:包括用于与筒体的内壁相对的叶顶端、用于与所述筒体内的轮毂连接的叶根端、进风端和出风端;所述水分离器叶片在所述叶顶端的端部具有第一翼剖面,且在所述叶根端的端部具有第二翼剖面,且在所述叶顶端与所述叶根端之间的预设点N具有第三翼剖面;第一翼剖面、第二翼剖面和第三翼剖面三者的翼型骨线分别满足不同的设计公式,能够改变水分离器叶片的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
Description
技术领域
本发明属于水分离器技术领域,具体涉及一种水分离器叶片、导叶结构、水分离器和空气循环机。
背景技术
水分离器作为ACU(空调系统)的核心部件之一,其分水性能直接影响ACM(空气循环机)涡轮出口、冷凝器冷侧入口冰堵状况,为保证ACM稳定运行,需增加TCV(温度控制活门)的开启频率,进而影响其使用寿命。除此之外,水分离器的分水效率还影响ACU出口含水量(气态形式的水蒸汽以及固态形式的冰渣),进而影响下游气体含湿量,最终影响飞机航电的安全性。水分离器的阻力会影响到其下游涡轮机的入口压力,进而影响整个ACU(空调系统)系统的工作转速以及出口温度。由此可见,水分离器的分水效率至关重要,而如何提高水分离器的分水效率成了本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
因此,本发明提供一种水分离器叶片、导叶结构、水分离器和空气循环机,主要所要解决的技术问题是:如何提高水分离器的分水效率。
为了解决上述问题,本发明提供一种水分离器叶片,其包括用于与筒体的内壁相对的叶顶端、用于与所述筒体内的轮毂连接的叶根端、进风端和出风端;所述水分离器叶片在所述叶顶端的端部具有第一翼剖面,且在所述叶根端的端部具有第二翼剖面,且在所述叶顶端与所述叶根端之间的预设点N具有第三翼剖面;定义所述水分离器叶片的翼剖面的中线为翼型骨线,所述翼型骨线在所述进风端具有第一端点O,且在所述出风端具有第二端点A,其中,以所述翼剖面所在面作为二维平面,以所述第一端点O为原点,OA连线为X轴方向,与OA垂直的方向为Y轴建立直角坐标系,所述翼型骨线位于所述直角坐标系的第一象限,且线段OA的长度为L;其中,所述筒体的内径为R0;
所述第一翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(1):
所述第二翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(2):
所述第三翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(3):
所述叶顶端的端部与所述轮毂的轴线之间的距离为R11,其中,R11/R0=0.98~1.0,a61=-2.05671468816495±0.5,a51=4.71007562597028±0.5,a41=-4.42155683184833±0.5,a31=2.16012004807798±0.5,a21=-1.08711103985413±0.5,a11=0.695561003927588±0.5,a01=0±0.5;
所述叶根端的端部与所述轮毂的轴线之间的距离为R12,其中,R12/R0=0.184~0.224,且a62=-9.43329699124488±0.5,a52=25.0213865621268±0.5,a42=-24.7958862672605±0.5,a32=11.1533124771065±0.5,a22=-2.24147236942378±0.5,a12=0.309783825635101±0.5,a02=0±0.5;
所述预设点N与所述轮毂的轴线之间的距离为R13,其中,R13/R0=0.582~0.622,且a63=-6.97003691824529±0.5,a53=17.5840485425913±0.5,a43=-16.7803152619648±0.5,a33=7.23820028101756±0.5,a23=1.57299164623948±0.5,a13=0.505153727503264±0.5,a03=0±0.5。
在一些实施方式中,R11/R0=1.0,且a61=-2.05671468816495,a51=4.71007562597028,a41=-4.42155683184833,a31=2.16012004807798,a21=-1.08711103985413,a11=0.695561003927588,a01=0。
在一些实施方式中,R12/R0=0.204,且a62=-9.43329699124488,a52=25.0213865621268,a42=-24.7958862672605,a32=11.1533124771065,a22=-2.24147236942378,a12=0.309783825635101,a02=0。
在一些实施方式中,R13/R0=0.602,且a63=-6.97003691824529,a53=17.5840485425913,a43=-16.7803152619648,a33=7.23820028101756,a23=1.57299164623948,a13=0.505153727503264,a03=0。
在一些实施方式中,所述水分离器叶片在所述叶顶端处的三维曲面取为基元级面S1,所述水分离器叶片在所述叶根端处的三维曲面取为基元级面S2;以所述预设点N与所述轮毂的轴线之间的距离为半径做圆,并使得该圆沿所述轮毂的轴向延伸形成圆柱面,所述圆柱面与所述水分离器叶片相交所形成的三维曲面取为基元级面S3;
其中,所述基元级面S1与所述基元级面S3两者在三维几何造型软件中通过曲面混合的方式进行连接;和/或,所述基元级面S2与所述基元级面S3两者在三维几何造型软件中通过曲面混合的方式进行连接。
在一些实施方式中,所述水分离器叶片的进风端具有第一边线,所述第一边线为直线,且与所述轮毂的轴线垂直相交。
本发明还提供一种导叶结构,其包括上述中任一项所述的水分离器叶片。
在一些实施方式中,所述水分离器叶片的数量为3~5个,且在所述轮毂的周向上均匀排布。
本发明还提供一种水分离器,其包括上述所述的导叶结构;
其中,所述水分离器还包括分水腔,所述分水腔上设有进风管和排风管,所述排风管的入口端插入所述进风管的出口,所述排风管的入口端的外壁与所述进风管的出口的内壁之间具有间隙,所述间隙与所述分水腔内部连通,所述分水腔通过所述进风管的入口与所述筒体的出风端连通;
其中,所述分水腔上设有排水孔,所述水分离器还包括与所述排水孔连通的集水槽以及与所述集水槽连通的排水管。
本发明还提供一种空气循环机,其包括上述中任一项所述的水分离器叶片;或者包括上述所述的导叶结构;或者包括上述中的水分离器。
本发明提供的一种水分离器叶片、导叶结构、水分离器和空气循环机具有如下有益效果:
由于水分离器叶片的形状与两端翼剖面(即第一翼剖面和第二翼剖面)以及中部的翼剖面(即第三翼剖面)三者的翼型骨线直接相关,本发明基于空气动力学理论,通过使水分离器叶片的两端以及中部三处翼剖面的翼型骨线分别满足上述的公式(1)、公式(2)和公式(3),能够改变水分离器叶片的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
图1是水分离器叶片与轮毂连接的示意图;
图2是本发明的导叶结构的透视图;
图3是本发明的导叶结构的俯视图;
图4是图3中的导叶结构被切割圆切割后的示意图;
图5是反映导叶结构的翼剖面的示意图;
图6是导叶结构的翼剖面位于XOY坐标系内的示意图;
图7是本发明的水分离器的结构示意图;
图8是本发明的水分离器的另一视角的结构示意图;
图9是反映分水腔结构的示意图;
图10是本发明水分离器叶片的表面速度分布图;
图11是本发明水分离器叶片的出口速度分布云图;
图12是水分离器叶片的第一翼剖面、第二翼剖面和第三翼剖面各自的翼型骨线Y坐标与X坐标的关系图。
附图标记为:
1、水分离器叶片;2、筒体;3、轮毂;4、圆;5、分水腔;6、进风管;7、排风管;8、排水管;9、集水槽;11、叶顶端;12、叶根端;13、进风端;14、出风端;10、翼剖面;31、轮毂的轴线;51、排水孔;61、进风管的出口;71、排风管的入口端;131、第一边线;601、间隙;ML、翼型骨线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
结合参见图1-3所示,根据本发明的实施例,提供一种水分离器叶片1,其包括用于与筒体2的内壁相对的叶顶端11、用于与筒体2内的轮毂3连接的叶根端12、进风端13和出风端14。水分离器叶片的叶顶端11可以与筒体2的内壁相对,两者之间不进行连接,此时可通过其它连接结构比如辐条等将轮毂3与筒体2进行固定,使水分离器叶片1可通过轮毂3与筒体2保持相对固定。优选的,水分离器叶片的叶顶端11与筒体2的内壁固定连接,比如两者可以一体成型式连接。水分离器叶片的叶根端12可以与轮毂3固定连接,比如两者可以一体成型式连接。水分离器叶片1在叶顶端11的端部具有第一翼剖面,且在叶根端12的端部具有第二翼剖面,且在叶顶端11与叶根端12之间的预设点N具有第三翼剖面。
如图5-6所示,定义水分离器叶片1的翼剖面10的中线为翼型骨线ML,翼型骨线ML在进风端13具有第一端点O,且在出风端14具有第二端点A。其中,以翼剖面10所在面作为二维平面,以第一端点O为原点,OA连线为X轴方向,与OA垂直的方向为Y轴建立XOY直角坐标系。翼型骨线ML位于该直角坐标系的第一象限,且线段OA的长度为L。其中,筒体2的内径为R0(如图3所示)。
第一翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(1):
第二翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(2):
第三翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(3):
如图3所示,前述叶顶端11的端部与轮毂的轴线31之间的距离为R11,其中,R11/R0=0.98~1.0,a61=-2.05671468816495±0.5,a51=4.71007562597028±0.5,a41=-4.42155683184833±0.5,a31=2.16012004807798±0.5,a21=-1.08711103985413±0.5,a11=0.695561003927588±0.5,a01=0±0.5。
前述叶根端12的端部与轮毂的轴线31之间的距离为R12,其中,R12/R0=0.184~0.224,且a62=-9.43329699124488±0.5,a52=25.0213865621268±0.5,a42=-24.7958862672605±0.5,a32=11.1533124771065±0.5,a22=-2.24147236942378±0.5,a12=0.309783825635101±0.5,a02=0±0.5。
前述预设点N与轮毂的轴线31之间的距离为R13,其中,R13/R0=0.582~0.622,且a63=-6.97003691824529±0.5,a53=17.5840485425913±0.5,a43=-16.7803152619648±0.5,a33=7.23820028101756±0.5,a23=1.57299164623948±0.5,a13=0.505153727503264±0.5,a03=0±0.5。
其中,由于水分离器叶片1的形状与两端翼剖面(即前述的第一翼剖面和第二翼剖面)以及中部的翼剖面(即前述的第三翼剖面)三者的翼型骨线ML直接相关,故在上述示例中,本发明基于空气动力学理论,通过使水分离器叶片1的两端以及中部三处翼剖面的翼型骨线ML分别满足上述的公式(1)、公式(2)和公式(3),能够改变水分离器叶片1的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体2的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
为方便理解,下面对上述水分离器叶片1的翼剖面10进行解释说明。其中,结合参见图3所示,以叶顶端11与叶根端12之间的任一点N与轮毂3的中心轴线之间的距离为半径做圆4,该圆4取为切割圆,并使得该切割圆沿轮毂3的轴向延伸,形成圆柱面,该圆柱面与水分离器叶片1相交所形成的曲面称为基元级面S(如图4所示),将基元级面S沿周向展开成为二维平面翼型,该二维平面翼型即为前述的翼剖面10(如图5所示)。这里需要说明的是:当切割圆4的半径与R12一致时,此时所形成的基元级面S与叶根端12的端面重合。当切割圆4的半径与R11一致时,此时所形成的基元级面S与叶顶端11的端面重合。
在一些实施方式中,R11/R0=1.0,且a61=-2.05671468816495,a51=4.71007562597028,a41=-4.42155683184833,a31=2.16012004807798,a21=-1.08711103985413,a11=0.695561003927588,a01=0。
在上述示例中,本发明的水分离器叶片1的第一翼剖面的翼型骨线满足上述取值时,能够进一步改变水分离器叶片1的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体2的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
在一些实施方式中,R12/R0=0.204,且a62=-9.43329699124488,a52=25.0213865621268,a42=-24.7958862672605,a32=11.1533124771065,a22=-2.24147236942378,a12=0.309783825635101,a02=0。
在上述示例中,本发明的水分离器叶片1的第二翼剖面的翼型骨线满足上述取值时,能够进一步改变水分离器叶片1的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体2的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
在一些实施方式中,R13/R0=0.602,且a63=-6.97003691824529,a53=17.5840485425913,a43=-16.7803152619648,a33=7.23820028101756,a23=1.57299164623948,a13=0.505153727503264,a03=0。
在上述示例中,本发明的水分离器叶片1的第三翼剖面的翼型骨线满足上述取值时,能够进一步改变水分离器叶片1的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体2的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
在一些实施方式中,前述水分离器叶片1在叶顶端11处的三维曲面取为基元级面S1,水分离器叶片1在叶根端12处的三维曲面取为基元级面S2。以前述预设点N与轮毂的轴线31之间的距离为半径做圆4,并使得该圆4沿轮毂3的轴向延伸形成圆柱面,该圆柱面与水分离器叶片1相交所形成的三维曲面取为基元级面S3。其中,水分离器叶片1在基元级面S1与基元级面S3之间可以采用常规的造型方式进行连接。优选的,基元级面S1与基元级面S3两者可以在三维几何造型软件比如Creo软件中通过曲面混合的方式进行连接,如此具有方便连接的效果。
其中,水分离器叶片1在基元级面S2与基元级面S3之间可以采用常规的造型方式进行连接。优选的,基元级面S2与基元级面S3两者可以在三维几何造型软件比如Creo软件中通过曲面混合的方式进行连接,如此具有方便连接的效果。
在一些实施方式中,如图1所示,前述水分离器叶片的进风端13具有第一边线131,该第一边线131为直线,且与轮毂的轴线31垂直相交,如此有利于水分离器叶片的进风端13均匀导风。
如图2-3所示,本发明还提供一种导叶结构,其可以包括上述中任一项的水分离器叶片1。其中,导叶结构由于采用上述水分离器叶片1的缘故,由于水分离器叶片1的形状与两端翼剖面(即前述的第一翼剖面和第二翼剖面)以及中部的翼剖面(即前述的第三翼剖面)三者的翼型骨线直接相关,故在上述示例中,本发明基于空气动力学理论,通过使水分离器叶片1的两端以及中部三处翼剖面的翼型骨线满足上述的公式(1)、公式(2)和公式(3),能够改变水分离器叶片1的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体2的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
在一些实施方式中,前述水分离器叶片1的数量可以为3~5个,且在轮毂3的周向上均匀排布。
在一些实施方式中,当本发明的导叶结构采用上述的水分离器叶片1,且水分离器叶片1的第一翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足上述的公式(1),第二翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足上述的公式(2),第三翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足上述的公式(3),且R11/R0=0.98~1.0,a61=-2.05671468816495±0.5,a51=4.71007562597028±0.5,a41=-4.42155683184833±0.5,a31=2.16012004807798±0.5,a21=-1.08711103985413±0.5,a11=0.695561003927588±0.5,a01=0±0.5;且R12/R0=0.184~0.224,且a62=-9.43329699124488±0.5,a52=25.0213865621268±0.5,a42=-24.7958862672605±0.5,a32=11.1533124771065±0.5,a22=-2.24147236942378±0.5,a12=0.309783825635101±0.5,a02=0±0.5;且R13/R0=0.582~0.622,且a63=-6.97003691824529±0.5,a53=17.5840485425913±0.5,a43=-16.7803152619648±0.5,a33=7.23820028101756±0.5,a23=1.57299164623948±0.5,a13=0.505153727503264±0.5,a03=0±0.5;且基元级面S1与基元级面S3两者在三维几何造型软件中通过曲面混合的方式进行连接;且基元级面S2与基元级面S3两者在三维几何造型软件中通过曲面混合的方式进行连接时,其技术效果如下:
原有方案效果
本发明方案效果
这里需要说明的是:上述表格中的“入口流速”是指前述筒体2入口处进流空气的流速,上述表格中的“入口含水量”是指前述筒体2入口处进流空气的含水量。
其中,通过对比上述的表格可知,本发明方案相对于原有技术在相同工况下能够大幅提高小粒径液滴的分水效率,提升幅度约8%,进而在整体上提高了水分离器的分水效率,从而能够保证在恶劣环境下仍然具有较高的分水效率。
如图7-9所示,本发明还提供一种水分离器,其可以包括上述的导叶结构。其中,水分离器还包括分水腔5,分水腔5上设有进风管6和排风管7。排风管的入口端71插入进风管的出口61,排风管的入口端71的外壁与进风管的出口61的内壁之间具有间隙601,该间隙601与分水腔5内部连通。该间隙601可以为环形间隙。分水腔5通过进风管6的入口与筒体2的出风端连通。分水腔5上设有排水孔51,水分离器还包括与排水孔51连通的集水槽9以及与集水槽9连通的排水管8。
上述的进风管6可以位于分水腔5的一端,进风管6与分水腔5固定连接,比如进风管6可以通过亚弧焊焊接的方式与分水腔5进行固定。排风管7可以位于分水腔5的另一端,排风管7与分水腔5固定连接,比如排风管7可以通过亚弧焊焊接的方式与分水腔5进行固定。其中,水分离器主要用来分离其上游来流中的液态游离水。前述筒体2的出口端可以与进风管6的入口端通过亚弧焊焊接固定。高速气流(流速为10~20m/s)从筒体2的入口流入筒体2内部,流经水分离器叶片1后,产生较强的旋转速度(约30~40m/s)(参见图11和图12),空气中的游离水滴在旋转气流的带动下,产生较大的离心力,进而向进风管6的管道壁面迁移,并且在进风管6的管道内壁形成水膜。水膜在主路气流的剪切力作用下,经前述的间隙601流入分水腔5,在重力以及内外高压差(2~4bar)的作用下,经排水孔51流入集水槽9,最终由排水管流出,见图9。
其中,基于旋风分离原理,本发明发明了一种高效水分离器,该水分离器采用强旋流水分离器叶片1,大幅提高了气流流经水分离器叶片1后的旋转速度,进而提高离心力,从而大幅提高了水分离器的分水效率,能够有效分离由换热器冷凝的液态水,进而减少进入涡轮入口的含湿量,最终减少冷凝器进口的含冰量,从而减少温度控制活门开启的频率,进而提高其使用寿命。
本发明还提供一种空气循环机,其可以包括上述中任一项的水分离器叶片1;或者包括上述的导叶结构;或者包括上述中的水分离器。其中,空气循环机由于采用上述水分离器叶片1的缘故,由于水分离器叶片1的形状与两端翼剖面(即前述的第一翼剖面和第二翼剖面)以及中部的翼剖面(即前述的第三翼剖面)三者的翼型骨线直接相关,故在上述示例中,本发明基于空气动力学理论,通过使水分离器叶片1的两端以及中部三处翼剖面的翼型骨线分别满足上述的公式(1)、公式(2)和公式(3),能够改变水分离器叶片1的出风端的气流方向,增加出风端气流的圆周速度分量,有利于使气流发生旋转,以产生更大的离心力将气流中的游离水滴甩到筒体2的内壁上,从而提高了水分离器的分水效率。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水分离器叶片,其特征在于:包括用于与筒体(2)的内壁相对的叶顶端(11)、用于与所述筒体(2)内的轮毂(3)连接的叶根端(12)、进风端(13)和出风端(14);所述水分离器叶片(1)在所述叶顶端(11)的端部具有第一翼剖面,且在所述叶根端(12)的端部具有第二翼剖面,且在所述叶顶端(11)与所述叶根端(12)之间的预设点N具有第三翼剖面;定义所述水分离器叶片的翼剖面(10)的中线为翼型骨线(ML),所述翼型骨线(ML)在所述进风端(13)具有第一端点O,且在所述出风端(14)具有第二端点A,其中,以所述翼剖面(10)所在面作为二维平面,以所述第一端点O为原点,OA连线为X轴方向,与OA垂直的方向为Y轴建立直角坐标系,所述翼型骨线(ML)位于所述直角坐标系的第一象限,且线段OA的长度为L;其中,所述筒体(2)的内径为R0;
所述第一翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(1):
所述第二翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(2):
所述第三翼剖面的翼型骨线的分布曲线满足如下公式(3):
所述叶顶端(11)的端部与所述轮毂的轴线(31)之间的距离为R11,其中,R11/R0=0.98~1.0,a61=-2.05671468816495±0.5,a51=4.71007562597028±0.5,a41=-4.42155683184833±0.5,a31=2.16012004807798±0.5,a21=-1.08711103985413±0.5,a11=0.695561003927588±0.5,a01=0±0.5;
所述叶根端(12)的端部与所述轮毂的轴线(31)之间的距离为R12,其中,R12/R0=0.184~0.224,且a62=-9.43329699124488±0.5,a52=25.0213865621268±0.5,a42=-24.7958862672605±0.5,a32=11.1533124771065±0.5,a22=-2.24147236942378±0.5,a12=0.309783825635101±0.5,a02=0±0.5;
所述预设点N与所述轮毂的轴线(31)之间的距离为R13,其中,R13/R0=0.582~0.622,且a63=-6.97003691824529±0.5,a53=17.5840485425913±0.5,a43=-16.7803152619648±0.5,a33=7.23820028101756±0.5,a23=1.57299164623948±0.5,a13=0.505153727503264±0.5,a03=0±0.5。
2.根据权利要求1所述的水分离器叶片,其特征在于:
R11/R0=1.0,且a61=-2.05671468816495,a51=4.71007562597028,
a41=-4.42155683184833,a31=2.16012004807798,a21=-1.08711103985413,
a11=0.695561003927588,a01=0。
3.根据权利要求1所述的水分离器叶片,其特征在于:
R12/R0=0.204,且a62=-9.43329699124488,a52=25.0213865621268,
a42=-24.7958862672605,a32=11.1533124771065,a22=-2.24147236942378,
a12=0.309783825635101,a02=0。
4.根据权利要求1所述的水分离器叶片,其特征在于:
R13/R0=0.602,且a63=-6.97003691824529,a53=17.5840485425913,
a43=-16.7803152619648,a33=7.23820028101756,a23=1.57299164623948,a13=
0.505153727503264,a03=0。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的水分离器叶片,其特征在于:
所述水分离器叶片(1)在所述叶顶端(11)处的三维曲面取为基元级面S1,所述水分离器叶片(1)在所述叶根端(12)处的三维曲面取为基元级面S2;以所述预设点N与所述轮毂的轴线(31)之间的距离为半径做圆(4),并使得该圆(4)沿所述轮毂(3)的轴向延伸形成圆柱面,所述圆柱面与所述水分离器叶片(1)相交所形成的三维曲面取为基元级面S3;
其中,所述基元级面S1与所述基元级面S3两者在三维几何造型软件中通过曲面混合的方式进行连接;和/或,所述基元级面S2与所述基元级面S3两者在三维几何造型软件中通过曲面混合的方式进行连接。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的水分离器叶片,其特征在于:
所述水分离器叶片的进风端(13)具有第一边线(131),所述第一边线(131)为直线,且与所述轮毂的轴线(31)垂直相交。
7.一种导叶结构,其特征在于:包括权利要求1-6中任一项所述的水分离器叶片(1)。
8.根据权利要求7所述的导叶结构,其特征在于:
所述水分离器叶片(1)的数量为3~5个,且在所述轮毂(3)的周向上均匀排布。
9.一种水分离器,其特征在于:包括权利要求7或8所述的导叶结构;
其中,所述水分离器还包括分水腔(5),所述分水腔(5)上设有进风管(6)和排风管(7),所述排风管的入口端(71)插入所述进风管的出口(61),所述排风管的入口端(71)的外壁与所述进风管的出口(61)的内壁之间具有间隙(601),所述间隙(601)与所述分水腔(5)内部连通,所述分水腔(5)通过所述进风管(6)的入口与所述筒体(2)的出风端连通;
其中,所述分水腔(5)上设有排水孔(51),所述水分离器还包括与所述排水孔(51)连通的集水槽(9)以及与所述集水槽(9)连通的排水管(8)。
10.一种空气循环机,其特征在于:包括权利要求1-6中任一项所述的水分离器叶片(1);或者包括权利要求7或8所述的导叶结构;或者包括权利要求9中的水分离器。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1386837A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-04 | Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH | Flugzeugklimaanlage |
| JP2011120999A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多段気水分離装置、および気水分離器 |
| CN202983906U (zh) * | 2012-12-08 | 2013-06-12 | 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 | 夹套式高效轴流旋风水分离器 |
| US20130192216A1 (en) * | 2011-09-20 | 2013-08-01 | Light Sail Energy Inc. | Compressed gas energy storage system using turbine |
| JP2013248934A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | 水分離器 |
| CN105539860A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-05-04 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种适于长航时大热流的热管理装置 |
| CN106064672A (zh) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | 利用机舱排放空气启动循环的环境控制系统 |
| US20180078890A1 (en) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Andover Protection Systems, Llc | Air or gas cleaning blower with spiral separation chamber |
| CN114259801A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-01 | 上海重塑能源科技有限公司 | 一种渐开线式离心分水器 |
| CN114607641A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种轴流风机的导叶结构和轴流风机 |
| CN116399053A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-07-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冷凝机组和控制气液分离器液位的方法 |
| CN116989504A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-03 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种直流式气液分离器及空调器 |
-
2024
- 2024-12-18 CN CN202411870568.9A patent/CN119412800B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1386837A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-04 | Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH | Flugzeugklimaanlage |
| JP2011120999A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 多段気水分離装置、および気水分離器 |
| US20130192216A1 (en) * | 2011-09-20 | 2013-08-01 | Light Sail Energy Inc. | Compressed gas energy storage system using turbine |
| JP2013248934A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | 水分離器 |
| CN202983906U (zh) * | 2012-12-08 | 2013-06-12 | 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 | 夹套式高效轴流旋风水分离器 |
| CN105539860A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-05-04 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种适于长航时大热流的热管理装置 |
| CN106064672A (zh) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | 利用机舱排放空气启动循环的环境控制系统 |
| US20180078890A1 (en) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Andover Protection Systems, Llc | Air or gas cleaning blower with spiral separation chamber |
| CN114259801A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-01 | 上海重塑能源科技有限公司 | 一种渐开线式离心分水器 |
| CN114607641A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种轴流风机的导叶结构和轴流风机 |
| CN116399053A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-07-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冷凝机组和控制气液分离器液位的方法 |
| CN116989504A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-03 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种直流式气液分离器及空调器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李冬;张辰;王福新;刘洪;杨坤;: "多段翼型的大粒径过冷水滴结冰特征及气动影响分析", 上海交通大学学报, no. 08, 28 August 2017 (2017-08-28) * |
| 陈希: "计入离心力影响的直升机旋翼翼型结冰数值模拟", 航空动力学报, 1 August 2014 (2014-08-01) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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