本發(fā)明涉及一種軸流風(fēng)機(jī)，尤其是涉及一種依靠風(fēng)葉在桶狀殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)送風(fēng)的避免氣流與殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的軸流風(fēng)機(jī)及防碰撞方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的軸流風(fēng)機(jī)，是依靠旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉推動(dòng)氣流來(lái)達(dá)到實(shí)現(xiàn)送風(fēng)的目的；但是現(xiàn)有軸流風(fēng)機(jī)在實(shí)際使用送風(fēng)時(shí)存在以下不足之處：首先，軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉在桶狀殼體（機(jī)匣）內(nèi)旋轉(zhuǎn)推動(dòng)氣流送風(fēng)時(shí)，由于離心力的作用，其中會(huì)有一部分氣流被推向桶狀殼體內(nèi)壁，這一部分氣流會(huì)與殼體內(nèi)壁發(fā)生近距離碰撞，氣流與桶狀殼體碰撞后折返引發(fā)亂流，甚至在局部會(huì)產(chǎn)生切風(fēng)現(xiàn)象，另外，風(fēng)葉葉片71旋轉(zhuǎn)時(shí)（見(jiàn)圖4、圖5），葉尖與殼體10之間存在微小間隙10a，導(dǎo)致氣流從壓力面泄漏到吸力面，形成葉尖泄漏流10b。這種流動(dòng)通常是不穩(wěn)定的，也容易引發(fā)湍流亂流10c，亂流也會(huì)對(duì)葉片產(chǎn)生拖阻力。泄漏流與主流相互作用，產(chǎn)生剪切層和渦旋結(jié)構(gòu)，而形成湍流。湍流會(huì)增加流動(dòng)損失，降低風(fēng)機(jī)效率。亂流還會(huì)引發(fā)氣動(dòng)噪聲，尤其在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉尖間隙的流動(dòng)不穩(wěn)定會(huì)產(chǎn)生明顯的噪聲，影響風(fēng)機(jī)的聲學(xué)性能。亂流引起的非定常氣動(dòng)載荷可能導(dǎo)致葉片和殼體的振動(dòng)，長(zhǎng)期作用可能引發(fā)疲勞損傷，影響風(fēng)機(jī)壽命。

2、為減少亂流的影響，通常采取以下措施:優(yōu)化葉尖間隙:通過(guò)精確控制間隙尺寸，減少泄漏流。使用葉尖翼型:設(shè)計(jì)變型葉片，間隙控制:根據(jù)工況調(diào)整間隙，優(yōu)化風(fēng)機(jī)性能。表面處理:采用特殊涂層或紋理減少湍流生成。這些措施有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和可靠性。然而上述方案并不能解決風(fēng)機(jī)葉尖與桶狀殼體（機(jī)匣）內(nèi)壁之間形成泄漏流和亂流，甚至在局部會(huì)產(chǎn)生切風(fēng)現(xiàn)象造成的噪音根本問(wèn)題。

3、公開(kāi)日為2022年1月8日的公布專(zhuān)利號(hào)zl?2021114754381公開(kāi)了一種軸流風(fēng)機(jī)的復(fù)合型消聲箱，屬于軸流風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，包括：隔聲箱體，用以罩在軸流風(fēng)機(jī)的外部，所述隔聲箱體設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔和出風(fēng)孔；主動(dòng)消聲組件，用以在所述進(jìn)風(fēng)孔和/或所述出風(fēng)孔進(jìn)行主動(dòng)降噪，所述主動(dòng)消聲組件設(shè)于所述進(jìn)風(fēng)孔和/或所述出風(fēng)孔。通過(guò)在隔聲箱體的進(jìn)風(fēng)孔和/或出風(fēng)孔出設(shè)置主動(dòng)消聲組件，通過(guò)主動(dòng)消聲組件發(fā)出補(bǔ)償次聲，補(bǔ)償次聲與進(jìn)風(fēng)孔和/或出風(fēng)孔處的噪聲發(fā)生干涉消聲，從而大幅降低進(jìn)風(fēng)孔和/或出風(fēng)孔處的噪聲，進(jìn)而抑制風(fēng)機(jī)噪聲通過(guò)管路氣流通道的傳遞，最終控制通過(guò)進(jìn)出口風(fēng)道對(duì)外傳遞的噪聲。然而該方案解決的是進(jìn)出口風(fēng)道對(duì)外傳遞的噪聲，并不能解決風(fēng)機(jī)葉片葉尖與桶狀殼體（機(jī)匣）內(nèi)壁之間形成泄漏流和亂流，甚至在局部會(huì)產(chǎn)生切風(fēng)現(xiàn)象造成噪音、振動(dòng)的問(wèn)題，且該方案使用了較多的消音消聲材料，方案復(fù)雜成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決現(xiàn)有軸流風(fēng)機(jī)存在風(fēng)機(jī)葉片葉尖的氣流與桶狀殼體（機(jī)匣）內(nèi)壁之間由于近距離碰撞形成的亂流，風(fēng)葉葉片葉尖與殼體之間的間隙，形成葉尖泄漏流，甚至在局部產(chǎn)生切風(fēng)的現(xiàn)象，導(dǎo)致軸流風(fēng)機(jī)葉片產(chǎn)生震動(dòng)及噪音，導(dǎo)致送風(fēng)量及送風(fēng)效率降低等現(xiàn)狀而提供的一種可避免泄漏流和亂流以及切風(fēng)危害，提高軸流風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，減少震動(dòng)，降低噪聲，提高送風(fēng)量及送風(fēng)效率的避免氣流與殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的軸流風(fēng)機(jī)及防碰撞方法。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的具體技術(shù)方案為：一種避免氣流與殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的軸流風(fēng)機(jī)，包括軸流風(fēng)機(jī)及其桶狀外殼體，其特征在于：還包括內(nèi)殼體和支撐架，支撐架上連接設(shè)有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的電機(jī)輸出軸與軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉驅(qū)動(dòng)連接，在桶狀外殼體內(nèi)增設(shè)內(nèi)殼體，內(nèi)殼體通過(guò)支撐架連接設(shè)于桶狀外殼體所形成的桶腔內(nèi)部處，將設(shè)于軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉后端的風(fēng)道分割成主風(fēng)道和次風(fēng)道結(jié)構(gòu)，內(nèi)殼體內(nèi)壁所圍合的內(nèi)部腔體空間形成軸流風(fēng)機(jī)的主風(fēng)道，內(nèi)殼體外壁面和桶狀外殼體內(nèi)壁面之間的環(huán)狀腔道空間形成軸流風(fēng)機(jī)的次風(fēng)道，風(fēng)葉的葉片葉尖朝向設(shè)于次風(fēng)道導(dǎo)氣口端處，內(nèi)殼體前端和桶狀外殼體內(nèi)壁在前段處留有次風(fēng)道的環(huán)形導(dǎo)氣口，環(huán)形導(dǎo)氣口連通主風(fēng)道和次風(fēng)道，次風(fēng)道的排出口與主風(fēng)道相連通，并在末端混合成同一氣流輸出通道。在桶狀外殼體內(nèi)增設(shè)內(nèi)殼體，將設(shè)于軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉后端的風(fēng)道分割成主次風(fēng)道結(jié)構(gòu)，且將風(fēng)葉的葉尾葉尖原本可能與桶狀外殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的氣流部分全部從次風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口端處引入環(huán)狀腔道空間的次風(fēng)道中排出，形成獨(dú)立處理泄漏流和湍流亂流或切風(fēng)氣流的環(huán)狀腔道次風(fēng)道結(jié)構(gòu)；對(duì)泄漏流和亂流或切風(fēng)氣流進(jìn)行結(jié)構(gòu)性疏導(dǎo)，也可避免風(fēng)機(jī)葉片葉尖與機(jī)匣擦碰的風(fēng)險(xiǎn)；有效避免氣流與桶狀殼外體內(nèi)壁發(fā)生近距離碰撞，從而消除泄漏流和湍流亂流以及切風(fēng)危害，提高軸流風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，減少震動(dòng)，降低噪聲，提高送風(fēng)量及送風(fēng)效率。

3、作為優(yōu)選，所述的次風(fēng)道的環(huán)形導(dǎo)氣口在空間上與主風(fēng)道進(jìn)氣口相互垂直布置，次風(fēng)道后端的排出口進(jìn)行縮口處理。更有效的將泄漏流和湍流亂流順利推向朝向次風(fēng)道腔道內(nèi)，更有效的將氣流順利推向朝向次風(fēng)道腔道內(nèi)。

4、所述的桶狀外殼體前后端分別設(shè)有殼體安裝連接法蘭盤(pán)。提高利用殼體安裝連接法蘭盤(pán)對(duì)軸流風(fēng)機(jī)的使用安裝固定，提高利用殼體安裝連接法蘭盤(pán)實(shí)現(xiàn)對(duì)桶狀外殼體和內(nèi)殼體的安裝定位固定連接簡(jiǎn)單穩(wěn)定有效性。

5、作為優(yōu)選，所述的電動(dòng)機(jī)軸心設(shè)于內(nèi)殼體腔道內(nèi)中心軸線上，內(nèi)殼體腔道內(nèi)中心軸線與支撐架中軸心線處于同一中心軸線上。提高送風(fēng)氣流的輸送輸出穩(wěn)定有效性，提高回旋氣流或亂流以及切風(fēng)危害的消除有效性，降低風(fēng)葉阻力，減少震動(dòng)，降低噪聲。

6、作為優(yōu)選，所述的次風(fēng)道導(dǎo)氣口設(shè)于靠近內(nèi)殼體內(nèi)部腔體前端段處，次風(fēng)道導(dǎo)氣口與內(nèi)殼體內(nèi)部腔體前端頭間具有一段內(nèi)殼體前分段，在朝向次風(fēng)道導(dǎo)氣口處的內(nèi)殼體前分段末端頭處設(shè)有內(nèi)外殼體封閉環(huán)體，內(nèi)外殼體封閉環(huán)體連接封閉內(nèi)殼體前分段末端頭與桶狀外殼體之間的前段腔道空間，形成在內(nèi)殼體前段上開(kāi)環(huán)形通孔連通內(nèi)風(fēng)道和外風(fēng)道的次風(fēng)道導(dǎo)氣口。提高氣流在進(jìn)入次風(fēng)道的次風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口端處的回旋氣流或亂流以及切風(fēng)氣流消除有效性，提高回旋氣流或亂流以及切風(fēng)氣流快速導(dǎo)入環(huán)狀腔道空間的次風(fēng)道內(nèi)的快速有效性。

7、作為優(yōu)選，所述的次風(fēng)道導(dǎo)氣口的環(huán)形導(dǎo)氣口寬度尺寸大于風(fēng)葉的葉尾整體厚度尺寸，也即大于或等于風(fēng)葉的螺距。提高將風(fēng)葉的葉尾葉尖原本可能與桶狀外殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的氣流部分全部從次風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口端處引入環(huán)狀腔道空間的次風(fēng)道的引入可靠有效性。

8、作為優(yōu)選，所述的次風(fēng)道的環(huán)形腔體高度尺依據(jù)主風(fēng)道內(nèi)的氣壓來(lái)設(shè)定，要求次風(fēng)道內(nèi)的氣壓與主風(fēng)道內(nèi)的氣壓閾值保持相同。提高將風(fēng)葉的葉尾葉尖原本可能與桶狀外殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的氣流部分全部從次風(fēng)道進(jìn)口端處引入環(huán)狀腔道空間的次風(fēng)道的引入可靠有效性。

9、作為優(yōu)選，所述的桶狀外殼體為直桶形外殼體或向外弧形凸起的弧形外殼體結(jié)構(gòu)，所述的桶狀內(nèi)殼體為桶狀外殼體相配合的直桶形內(nèi)殼體或向外殼體方向弧形凸起的弧形內(nèi)殼體結(jié)構(gòu)。提高次風(fēng)道對(duì)回旋氣流或亂流以及切風(fēng)氣流危害的消除有效性。

10、作為優(yōu)選，所述的支撐架中心設(shè)有電動(dòng)機(jī)安裝連接座，電動(dòng)機(jī)安裝連接座上設(shè)有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)輸出軸的中軸線與內(nèi)殼體腔道內(nèi)中心軸線處于同一中心軸線上。提高送風(fēng)氣流的輸送輸出穩(wěn)定有效性，提高回旋氣流或亂流以及切風(fēng)危害的消除有效性，降低風(fēng)葉阻力，減少震動(dòng)，降低噪聲。

11、作為優(yōu)選，所述的內(nèi)外殼體封閉環(huán)體垂直于內(nèi)殼體外壁面和外殼體內(nèi)壁面設(shè)置，或者采用內(nèi)外殼體封閉環(huán)體從內(nèi)殼體前分段末端頭處傾斜朝向桶狀外殼體內(nèi)壁面封閉連接，且傾斜方向朝向次風(fēng)道腔道末端方向斜向設(shè)置；或者采用內(nèi)外殼體封閉環(huán)體從內(nèi)殼體前分段末端頭處弧形朝向桶狀外殼體內(nèi)壁面封閉連接，且弧形的弧狀凹面朝向次風(fēng)道腔道末端方向弧形凹向設(shè)置。更有效的將氣流順利推向朝向次風(fēng)道腔道內(nèi)，提高次風(fēng)道進(jìn)口端處的回旋氣流或亂流或切風(fēng)快速引入環(huán)狀腔道空間次風(fēng)道內(nèi)的快速有效性。

12、本發(fā)明申請(qǐng)的另一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種避免氣流與殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的軸流風(fēng)機(jī)防碰撞方法，其特征在于，采用了上述技術(shù)方案之一所述的避免氣流與殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的軸流風(fēng)機(jī)，采取如下消除泄漏流和亂流、切風(fēng)危害方法：

13、a1.通過(guò)殼體安裝連接法蘭盤(pán)將軸流風(fēng)機(jī)安裝在需要軸流推動(dòng)氣流送風(fēng)位置處，使送風(fēng)氣流朝向軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)端側(cè)處；

14、a2.在送風(fēng)氣流進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉區(qū)域時(shí)，輸送的送風(fēng)進(jìn)風(fēng)量通過(guò)軸流風(fēng)機(jī)被輸送進(jìn)入主風(fēng)道中，再經(jīng)主風(fēng)道輸送至氣流輸出需求處；

15、a3.上述a2步驟中，有部分氣流經(jīng)軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉葉尖方向推向朝向次風(fēng)道導(dǎo)氣口并進(jìn)入次風(fēng)道的腔道空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)將風(fēng)葉葉尖與桶狀外殼體內(nèi)壁間原本可能產(chǎn)生的泄漏流和亂流，或切風(fēng)單獨(dú)都被全部導(dǎo)入單獨(dú)的次風(fēng)道腔道內(nèi)部，并從次風(fēng)道尾端輸出后，與主風(fēng)道末端混合成同一氣流輸出，既可避免泄漏流和亂流，或切風(fēng)對(duì)葉片產(chǎn)生阻力，避免葉片產(chǎn)生震動(dòng)，降低噪聲；又能從主風(fēng)道進(jìn)行氣流正常輸出輸送，提高軸流風(fēng)機(jī)送風(fēng)量及送風(fēng)效率；

16、a4.上述a2～a3步驟中，在氣流經(jīng)軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉葉尖方向推向朝向次風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口端并進(jìn)入次風(fēng)道的次風(fēng)道腔道空間內(nèi)時(shí)，氣流在內(nèi)殼體前分段末端頭處被傾斜朝向或弧形朝向桶狀外殼體內(nèi)壁面封閉連接，且傾斜方向或弧狀凹面朝向次風(fēng)道腔道末端方向斜向或弧形設(shè)置的內(nèi)外殼體封閉環(huán)體傾斜或弧形導(dǎo)向次風(fēng)道的腔道空間內(nèi)。

17、有效將風(fēng)葉的葉尾葉尖原本可能與桶狀外殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的氣流部分全部從外風(fēng)道導(dǎo)氣口引入環(huán)狀腔道空間的次風(fēng)道；有效避免氣流與桶狀殼體內(nèi)壁碰撞，從而消除泄漏流和湍流亂流以及切風(fēng)危害，提高軸流風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，減少震動(dòng)，降低噪聲，提高送風(fēng)量及送風(fēng)效率。

18、本發(fā)明的有益效果是：在桶狀外殼體內(nèi)增設(shè)內(nèi)殼體，將設(shè)于軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉后端的風(fēng)道分割成主次風(fēng)道結(jié)構(gòu)，且將風(fēng)葉的葉尾葉尖原本可能與桶狀外殼體內(nèi)壁發(fā)生碰撞的氣流部分全部從次風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口端處引入環(huán)狀腔道空間的次風(fēng)道中排出，形成獨(dú)立處理泄漏流和湍流亂流或切風(fēng)氣流的環(huán)狀腔道次風(fēng)道結(jié)構(gòu)；對(duì)泄漏流和亂流或切風(fēng)氣流進(jìn)行結(jié)構(gòu)性疏導(dǎo)，也可避免風(fēng)機(jī)葉片葉尖與機(jī)匣擦碰的風(fēng)險(xiǎn)；有效避免氣流與桶狀殼外體內(nèi)壁發(fā)生近距離碰撞，從而消除泄漏流和湍流亂流以及切風(fēng)危害，提高軸流風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，減少震動(dòng)，降低噪聲，提高送風(fēng)量及送風(fēng)效率。該軸流風(fēng)機(jī)設(shè)置了雙層殼體，將被推向殼體內(nèi)壁一部分氣流導(dǎo)入次風(fēng)道，避免這一部分氣流與軸流風(fēng)機(jī)外殼體內(nèi)壁碰撞，從而消除泄漏流和湍流亂流以及切風(fēng)的危害，使軸流風(fēng)機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，減少震動(dòng)，降低噪音，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且實(shí)施簡(jiǎn)單方便。