仿鸮翼前网罩对环状叶轮循环扇性能的影响

吴宪鹏; 魏来; 罗丹; 康瑞祥; 刘小民

西安交通大学学报 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (1) : 127 -136.

仿鸮翼前网罩对环状叶轮循环扇性能的影响

吴宪鹏, 魏来, 罗丹, 康瑞祥, 刘小民

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摘要

为提高循环扇气动性能并降低其工作噪声，对循环扇前网罩进行了仿长耳鸮翼型设计。通过逆向工程方法提取了长耳鸮翅膀40%翼展截面处的翼型型线，结合加工工艺要求设计了循环扇的仿生前网罩。采用数值计算方法研究了仿长耳鸮翼型前网罩对循环扇气动性能和噪声的影响机制，并通过实验测试方法验证了带有仿长耳鸮翼型设计前网罩的循环扇性能。仿真结果表明：相比原型风扇，采用仿长耳鸮翼型前网罩的循环扇有效吹风距离更远，吹出的气流更集中，且能够提供更为均匀的风场分布；前网罩结构的仿生设计更符合经环状叶轮加速后气流的流动特性，减小了叶顶间隙及气流在格栅流道间的流动分离，从而有效抑制了涡的形成与脱落，循环扇内流动的湍动能强度大幅降低。实验结果表明：采用仿长耳鸮翼型前网罩的循环扇相比于原型循环扇在工作转速下噪声降低了1.6 dB,最大风速提升了11.6%,功率基本保持不变；在同噪声工况下，带仿鸮翼前网罩的循环扇的最大风速提升了18.1%,功率略有增大；在同风速工况下，带仿鸮翼前网罩的循环扇的噪声降低了4.2 dB,功率降幅达到24.6%。