[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低压轴流式通风机叶轮叶片的优化方法。
[0005] 本发明的步骤具体如下：
[0006] 步骤一、建立待优化的叶轮模型。叶轮的轮毂侧壁与叶片外端的间距为n×s。在该模型的一枚叶片上取垂直叶轮径向的n个截面及该n个截面对应的型线，相邻两个截面间距均为s，最内侧的截面与轮毂侧壁相切，3≤n≤20。分别测出n个截面的弦长bi，i＝1,2,3,…,n，及出口几何角β2A(i)，i＝1,2,3,…,n。去除模型中所有的倒角及圆角，得到简化模型。用网格划分软件对简化模型进行网格划分及数值模拟计算，得到待优化叶轮模型的全压及n个截面进口处的三个速度分量；根据三个速度分量画出速度三角形，从而得到n个截面的进口气流角β1(i)，i＝1,2,3,…,n。将待优化叶轮模型的全压值赋值给Z1。
[0007] 步骤二、将1赋值给i。
[0008] 步骤三、绘制草图，草图包括第一线段、第二线段、第三线段、第四线段、第五线段、第六线段、第一圆弧、第二圆弧、第七线段和第八线段。第一线段与第二线段互为平行线，第三线段的两端端点分别在第一线段和第二线段上，第三线段的长度为bi。第四线段与第六线段分别设置在第五线段的两侧，第四线段、第六线段的一端端点与第三线段的两端端点分别重合。第四线段的另一端端点与第五线段的一端端点重合，且第四线段与第五线段等长。第六线段的另一端端点在第五线段上。第五线段与第三线段相交。第一圆弧的圆心为第四线段与第五线段的交点，两端点分别为第四线段与第五线段的不重合端点。第二圆弧的圆心为第五线段与第六线段的交点，两端点分别为第五线段与第六线段的不重合端点。第一圆弧在第二圆弧的顺时针方向上。第七线段与第一圆弧在第四线段端点上的切线重合，第七线段与第一线段的夹角为β1(i)，第八线段与第二圆弧在第六线段端点上的切线重合，第八线段与第二线段的夹角为β2A(i)。第七线段与第八线段的夹角为θc，求得θc＝β2A(i)-β1(i)。第六线段与第五线段的夹角为X1，取X1＝0.6θc，第四线段与第五线段的夹角为X2，取X2＝0.4θc。第三线段与第七线段的夹角为X2，第三线段与第八线段的夹角为X1。
[0009] 步骤四、第一圆弧和第二圆弧组成新型线。对新型线叠加厚度值a，1mm≤a≤6mm，得到圆弧形截面；或在翼型数据库选取一种翼型，得到翼型截面的厚度分布，翼型截面的厚度分布结合新型线得到翼型截面。将所得的圆弧形截面或翼型截面记录为第i个截面。
[0010] 步骤五、i增大1，若i≤n，重复步骤三和四，重复过程中步骤三所得截面均为圆弧形截面或均为翼型截面。否则，进入下一步骤。
[0011] 步骤六、将所得的n个截面每相邻两个截面间距s平行设置，并放入两个同轴且半径差为n×s的圆柱面之间。n个截面的几何中心均在一条垂直于n个截面的直线上，且该直线垂直相交于两圆柱面的轴线。n个截面根据弦长大小依次排布，且弦长最长的截面位于最内侧。弦长最长的截面与直径较小圆柱面相切。n个截面的第一线段相互平行，并与两圆柱面的轴线垂直。n个截面的第一线段位于同一侧。根据n个截面得到叶片雏形。延伸叶片雏形的两端，使得叶片雏形的外端完全穿过直径较大圆柱面，叶片雏形的内端完全穿过直径较小圆柱面。两圆柱面之间的叶片雏形即为优化后叶片。以两圆柱面轴线为阵列中心，沿圆周均布阵列出m枚叶片，4≤m≤10。为m枚叶片绘制轮毂，得到优化后的叶轮模型。
[0012] 步骤七、在步骤六所建模型的一枚叶片上取垂直叶轮径向的n个截面及该n个截面对应的型线，相邻截面间距均为s，最内侧的截面与轮毂侧壁相切。分别测出n个截面的弦长bi，i＝1,2,3,…,n，及出口几何角β2A(i)，i＝1,2,3,…,n。去除步骤六所建模型中所有的倒角及圆角，得到新简化模型。用网格划分软件对新简化模型网格划分，并进行数值模拟计算，得到步骤六所建模型的全压及n个截面进口处的三个速度分量；根据三个速度分量画出速度三角形，从而得到n个截面的进口气流角β1(i)，i＝1,2,3,…,n。将步骤六所建模型的全压值赋值给Z2。
[0013] 步骤八、若Z2减去Z1所得值大于k，3Pa≤k≤8Pa，将Z2的值赋值给Z1，并重复步骤二、三、四、五、六和七。否则，优化结束。
[0014] 步骤一中所述待优化的叶轮为绍兴上虞九阳风机有限公司生产的SDF-11.2隧道式轴流风机的叶轮。
[0015] 步骤六中得到叶片雏形的方法如下：将n个截面的轮廓线在solidworks中进行“放样曲面”操作，平滑过渡生成叶片雏形。
[0016] 步骤六中延伸叶片雏形两端的方法如下：将叶片雏形在solidworks中进行“曲面延伸”操作。
[0017] 步骤三中选取的翼型为NACA0012。
[0018] 步骤八中k的值为5Pa。
[0019] 本发明具有的有益效果是：
[0020] 1、本发明结合流体机械、三维建模和CFD，通过叶片截面的弦长、进口气流角和出口几何角，就能够对低压轴流式通风机的性能进行优化，大大缩短了设计时间和成本。
[0021] 2、本发明具有重复的优化步骤单元，重复执行优化步骤单元，即可完成对低压轴流式通风机性能的多次优化。
[0022] 3、本发明第一次执行优化步骤单元，低压轴流式通风机的效率将大幅提升，且全压提升；执行后续优化步骤单元，低压轴流式通风机的效率提升较小，但全压会持续提升。
