轴流叶轮式流体输送风扇结构设计

该风扇结构主要面向密闭空间通风换热、小型设备定向送风、工业管道局部排风等应用场景，可作为小型通风设备的核心做功部件，也可适配嵌入式安装场景完成指定区域的空气循环输送，在民用小家电、工业机柜散热、小型通风系统中均有广泛的适配空间。作为流体输送类核心部件，其核心功能是通过叶片的曲面旋转做功，带动轴向流经轮体的空气产生定向流动，在低流阻工况下实现稳定的风量输出，同时兼顾运行过程中的动平衡稳定性，降低旋转状态下的结构振动与气动噪音。从设计思路来看，整体采用轮体与叶片一体化的结构布局，以中心轮毂作为动力输入的承载基座，轮毂外周均匀分布多片曲面扭曲叶片，叶片外缘与环形外圈相连形成整体式叶轮结构，这种设计既可以保证叶片根部与轮毂的连接强度，避免高速旋转下叶片出现形变或断裂，也能通过外圈约束叶片外缘的气流扰动，减少叶尖涡流带来的效率损失与气动噪音。叶片型面采用扫掠成型的曲面设计，通过多截面曲率的平滑过渡，保证气流沿叶片表面流动时的平顺性，降低气流分离带来的能量损耗，同时匹配不同半径位置的叶片安装角，适配不同线速度下的气流做功需求，让整个叶高范围内的气流都能获得均匀的推力输出。从尺寸与安装边界来看，该叶轮整体外径为160mm，轮毂区域直径为108mm，轮体总轴向厚度为72mm，中心安装孔直径为48mm，安装孔距轮体端面的定位尺寸为35mm与108mm，叶片根部与轮毂连接处采用R35的圆角过渡，叶片型面分别采用R41、R20、R10等多段圆弧曲率衔接，叶片局部细节处设置28mm宽度的定位结构，可直接与配套的电机输出轴、定位端盖完成装配，不需要额外加装连接衬套即可实现周向与轴向的定位固定。轮体整体采用回转对称结构设计，所有叶片沿中心轴线均匀分布，在加工阶段可通过多轴铣削或模具成型的方式完成一体化加工，装配时仅需要保证中心安装孔与动力轴的同轴度，即可满足额定转速下的动平衡要求，不需要额外做大幅的动平衡校正。在实际运行过程中，气流从轮体的轴向一侧进入，经过扭曲叶片的导流做功后从另一侧轴向流出，环形外圈的结构可以避免叶片外缘与周边护罩产生剐蹭，同时约束气流的流动范围，减少无效的气流扩散，保证送风方向的集中性，适配需要定向送风的安装场景。