具有后缘襟翼的轴流式风机的制作方法

1.本发明涉及用于轴流式风机的叶片，尤其是用于工业用途的大尺寸导管式轴流式风机的叶片。大直径轴流式风机在此处以及在下文中是指具有大于1米的直径d的轴流式风机。


背景技术：

2.在工业领域中，在需要消散大量热的系统中使用大直径轴流式风机是已知的，目的通常是确保特定辐射表面周围的空气的充分流动。
3.用于工业用途的轴流式风机通常包括中心轮毂，该中心轮毂限定旋转轴线，并且在该中心轮毂上安装多个叶片。轮毂的旋转使叶片旋转，并且如本领域技术人员可以理解的，对每个叶片的不同区段施加不同的切向速度。实际上，每个叶片区段的切向速度是角速度(其对所有区段都是相同的)和相对于旋转轴线的径向距离(其在远离旋转轴线移动时增大)的乘积。
4.已知地，风机的运行特性通过一组结构参数确定，例如总转子直径、叶片翼形、轮毂上的叶片桨距角、叶片数量、转子转速、马达功率等等。
5.对于在计划期间通过固定结构参数确定的每一个风机构型，在流量
‑
压力面上获得特性曲线。这种特性曲线的一个示例在图5的图形中定性地示出，其中虚线表示对从α
c1
增加至α
c8
的桨距角α
c
获得的不同特性曲线。这些特性曲线在上方被标记失速状态的线所界定，而在下方被表示动态压力的曲线所界定。细笔画的连续曲线提供对风机的效率ε的表示。更具体地，每个效率曲线ε
n
表示不同的流量和压力工况，但是具有相同的效率。此外，总体上，效率曲线ε
n
与地形图中的等值线(或等高线)具有相同的作用，表示随流量和压力变化的总效率趋势。在图5的特定图形中，效率从ε1增加至ε7。
6.需要使用风机的每个特定工业应用限定了一在全速下在稳态条件下的预定流速值。因此，对于风机，由确保所需流速的特性曲线的点来限定稳定速度下的工作点p
f
。
7.已知类型的轴流式风机由于其容易构造和操作、其相对较低的成本和其能够确保大范围的运行速度而被广泛使用。
8.然而，这些方案尽管广受好评，但并非没有缺点。
9.实际上，如本领域技术人员所知的，轴流式风机的叶片不能沿其整个径向开口有效地工作。叶片的最内部的区段的切向速度通常太低，无法获得相对于空气流动的有效相对运动。因此，风机的实际运行仅委托于确保由轴流式风机产生的几乎全部的总空气流的外部区段。通常，为了简化叶片的结构，内部区段甚至不具有翼型件，而仅意在执行支撑外部区段的机械作用。
10.图7的图定性地显示了随离旋转轴线x的径向距离变化的风机产生的空气流的分布。如可观察到的，大部分流由靠近每一个叶片的径向外端的区段所产生。
11.如本领域技术人员可以理解的，这样的流分布使得轴流式风机整体效率较低。
12.而且，如在图5中可观察到的，特定应用中的特定风机的在全速下的工作点p
f
不总
是与风机本身的最大效率点pε
max
重合。换句话说，在风机的几乎整个工作寿命中，风机的潜力没有被充分地开发。这导致浪费了很大一部分用于使风机工作的能量。
13.当然，通过改变风机的设计参数，可以修改特性曲线，以使得工作点p
f
更接近最大效率点pε
max
。然而，每一个参数都会受到外部约束，这些外部约束极大地限制了变化的实际可能性。特别地在图5中，例如在相同的流速下，通过将桨距角α
c
改变到α
c4
和α
c3
之间的中间值，可以略微地提高效率ε。以此方式，在相同的流速下，可以获得略低的压力和略高的效率。然而，根本无法确定在现实中桨距角α
c
能够实际上随意改变。而且，如本领域技术人员从图5的图中可以发现的，即使通过改变桨距角α
c
，无论如何能够获得的效率仍远离最大效率点pε
max
。
14.对于如何制作大直径风机，在计划期间最难以改变的参数之一是叶片翼片。实际上，由于风机对于终端用户必须具有低的总成本，叶片必须从数量非常有限的模具开始通过挤出或挤压成型来获得。因此，由铝合金或纤维加强的复合材料制成的叶片的空气动力学区段通常具有恒定的截面。随后，将已经分别制作好的叶片以在计划期间确定的数量和桨距角装配在轮毂上。
15.这种构造方法使大型风机明显区别于用于汽车工业或用于家居通风的中小型风机，例如用于冷却电子设备的中小型风机。出于本讨论的目的，当风机具有大于1米的直径d时认为风机是大型的。
16.中小型风机，恰恰由于其小尺寸和大量的生产中小型风机的单元，可以通过诸如注射模塑等技术经济地制作。这种生产技术允许非常经济地构造具有根据甚至非常复杂的形状成形的叶片的一体式转子。对于本文所考虑的大型轴流式风机，这些构造技术出于各种原因不能使用。首先，风机的大尺寸不允许注塑一体式转子。另外，相对较少的待生产样品的数量也阻止将注射模塑技术用于单个叶片的构造。即使克服了这些技术和经济上的问题，在任何情况下，出于结构方面的目的，大尺寸叶片的气动力、质量力和机械特性之间的关系也阻止使用模塑的塑料来制作部件。


技术实现要素：

17.因此，本发明的目的在于克服先前强调的相对于现有技术的缺点。
18.特别地，本发明的任务在于提供用于轴流式风机的叶片，该叶片允许改善风机的总效率。
19.进一步地，本发明的任务在于提供用于轴流式风机的叶片，该叶片允许改变构型以改变风机的特性曲线。
20.这样的目的和这样的任务通过根据权利要求1的用于风机的叶片组件来实现。
附图说明
21.为了更好地理解本发明和认识到其优点，下文参照附图描述了其示例性和非限制性实施例中的一些，其中：
22.‑
图1为根据现有技术的大直径轴流式风机的轴测图；
23.‑
图2为图1的风机的平面图；
24.‑
图3为沿着图2的iii
‑
iii线操作的截面图；
25.‑
图4为根据现有技术的翼型件的示意图；
26.‑
图5为定性地示出根据现有技术的轴流式风机的特性曲线、最大效率点和工作点的图；
27.‑
图6为定性地示出根据本发明的轴流式风机的特性曲线、最大效率点和工作点的图；
28.‑
图7为定性地示出对于根据现有技术的轴流式风机的流分布随与旋转轴线的距离变化的图；
29.‑
图8为定性地示出对于根据本发明的轴流式风机的流分布随与旋转轴线的距离变化的图；
30.‑
图9为根据本发明的另一叶片组件的平面示意图；
31.‑
图10为根据图9的x
‑
x线的截面图；
32.‑
图11为沿着图9的xi
‑
xi方向截取的叶片的视图；
33.‑
图12为沿着图9的线xii
‑
xii截取的截面图；
34.‑
图13为图9的叶片的轴测图；
35.‑
图14为根据本发明的另一叶片组件的平面示意图；
36.‑
图15为沿着图14的线xv
‑
xv操作的截面的示意图；
37.‑
图16为沿着图14的线xvi
‑
xvi操作的截面的示意图；
38.‑
图17为沿着图14的线xvii
‑
xvii操作的截面的示意图；
39.‑
图18a为涉及图17中的xviii的细节的放大示意图；
40.‑
图18b为涉及图17中的xviii的细节的可替代的示意图；
41.‑
图19为涉及图17中的xix的细节的放大示意图；
42.‑
图20为与图18b和图19的细节类似的细节的示意图；
43.‑
图21
‑
24为根据本发明的叶片组件的各种轴测图。
具体实施方式
44.根据第一方面，本发明涉及一种用于具有旋转轴线x的大尺寸轴流式风机32的叶片组件30。
45.本发明的叶片组件30包括：
46.‑
根部结构34，其用于将叶片组件30机械地连接至轴流式风机32的轮毂36；
47.‑
叶片38，其中叶片38的至少一部分具有复合翼型件(airfoil)46，该复合翼型件46包括前部半翼型件(semi
‑
airfoil)48和后部襟翼(flap)50，其中：
48.‑
叶片38的半翼型件48用于通过根部结构34相对于轴流式风机32的轮毂36以预定桨距角(pitch angle)α
c
装配；
49.‑
襟翼50安装在叶片38上，使得襟翼50可以被固定在介于相对于桨距角α
c
的最大偏转位置和最小偏转位置之间的位置；以及
50.‑
在前部半翼型件48和后部襟翼50之间，通道54适于允许流体从复合翼型件46的正面v流动至背面d。
51.在本讨论的上下文中，已经采用了一些术语惯例以使得阅读更容易和更通畅。这些术语惯例是指空气动力学中习知的概念。其在本讨论中的使用维持在直观层面上，因为
从几何学角度看，严格的定义在不同的作者之间可能不同。在下文特别参照附图4揭示了一些术语惯例。
52.术语翼型件或空气动力学翼片(aerodynamic foil)是指被专门设计以保证气动力(即，来自与流体流的相互作用)的产生的高效率的翼片。在已知的方式中，翼型件(例如图4的翼型件)具有圆形的前缘，该前缘被流体流所包围；在图4中，突出了近似翼型件前缘的密切圆。在同样习知的方式中，翼型件具有尖锐的后缘，流体流从该后缘离开。前缘也视为翼片的“前部”区域，而后缘视为“后部”区域。前缘和后缘之间的距离称作翼弦c。此外，每个单独的翼片可以通过曲率来表征，直观地，用翼片的中心线lm表示。
53.对翼型件已经进行的研究主要针对它们在机翼中的使用，使用中翼型件用于产生提升力(即，方向向上的气动力)。正因如此，翼片的最常见的代表例是图4的翼片，其中翼片的曲率具有面朝下的凹形。参照该代表例，翼片的凸形部分为背面d，并且凹形部分为正面v。然而，应当注意，在其他应用中，翼型件可以用于产生朝向不同方向的力，例如向下的力(即，方向向下的气动力)。例如，在图1和3的应用中，轴流式风机32的叶片38装配在轮毂36上，使得翼片相对于图4的翼片倒置。尽管如此，下面的讨论保持上述最常见的术语，其中背面d表示翼片的凸形部分，并且正面v表示凹形部分或平坦部分。
54.背面d和正面v之间的距离限定翼片的厚度t。通常在翼型件中，如图4的示例中，沿着中线lm从前缘至后缘行进，翼片的厚度t快速地增加，在弦的前半部分内(通常1/4和1/3之间)达到最大，然后朝着后缘逐渐减小，直至厚度为零而没有任何突然的变化。
55.本发明的轴流式风机32明确地限定了旋转轴线x。相对于该旋转轴线x，限定了几何学概念“轴向”、“径向”和“切向”。
56.如上文已经提到的，在此处和在后文，大直径轴流式风机32限定为具有大于1米的直径的轴流式风机32。
57.如上文提到的，叶片38本身(其被设计以执行空气动力学功能)用于通过根部结构34(其被设计成仅执行机械功能)连接至轴流式风机32的轮毂36。叶片38具有径向延伸a，而根部结构34和轴流式风机32的轮毂36的半径一起具有总径向延伸b。出于本讨论的目的，根部结构34的径向延伸和轮毂36的径向延伸之间的区别不重要，因为这些元件都是仅执行机械功能。a和b的总和决定转子56的半径r，等于轴流式风机32的转子56的直径d的一半。为此，特别参见图2和图9。
58.根据一些实施例，具有复合翼型件46的叶片部分38至少是径向内部部分44，而径向外部部分40具有简单翼型件42。如果存在，单翼型件42用于相对于轮毂36以预定桨距角α
c
装配，优选地，与半翼型件48的桨距角α
c
具有连贯性。如本领域技术人员可以理解的，提供同时应用于简单翼型件42和半翼型件48的桨距角α
c
的单个定义是不容易的。然而，在停留在直观层面时，容易理解为了获得半翼型件48和可能的简单翼型件42之间的连贯性各自的桨距角可以是什么。附图11和15
‑
17明确地阐明了这一概念。
59.优选地，简单翼型件42和复合翼型件46具有彼此基本相等的弦c和厚度分布t。下文描述了这种翼片的一个可能的实施例。
60.根据某些实施例，叶片38的具有简单翼型件42的径向外部部分40具有径向延伸e，而叶片38的具有复合翼型件46的径向内部部分44具有径向延伸f。
61.根据某些实施例，f介于a的20％至70％之间，更优选的，f介于a的40％至60％之
间。
62.在本发明的其他实施例中，叶片的各个部分具有彼此基本相等的径向延伸。特别地，径向外部部分40的径向延伸e基本等于径向内部部分44的径向延伸f。
63.此外，叶片38的各个部分40和44的翼型件(单42或复合46)至少在一个相应区段中具有彼此基本相等的弦c。特别地，当考虑在叶片38的径向外部部分40的径向最内部的区段时，复合翼型件46的弦与简单翼型件42的弦基本相等。对于径向最外部的区段，图9的叶片38的渐缩导致弦c之间的差异。
64.出于本讨论的目的，“基本相等”是指两个测量值之间的差异小于该两个测量值之中的较大的测量值的10％。
65.如从附图11和12可以看出的，叶片38的径向外部部分40的简单翼型件42具有常见翼型件的所有典型特性：它具有圆形的前缘、尖的后缘和按惯例分布的厚度。特别地，沿着简单翼型件42的中线lm从前缘向后缘行进，翼片的厚度t快速增大，在弦的前半部分内达到最大，然后朝着后缘逐渐减小，直至厚度变为零而不存在突变。
66.如在附图10和15
‑
17中可以看出的，在襟翼50的翼片中可以辨认出类似的特性。因此，襟翼50被成形为通常的翼型件。
67.相反，前部半翼型件48优选地具有不同的几何特性。特别地，如在图10和15
‑
17中可以看出的，半翼型件48具有圆形的前缘，但是沿其中线具有不同的厚度分布以及大的后缘。在半翼型件48中，沿着中线从前缘到后缘行进，翼片的厚度t快速增大，在弦的前半部分内达到最大，然后朝着后缘逐渐减小，然后在后缘附近经历锐减。关于后缘附近的厚度t的锐减，应当注意，在图10的实施例中，半翼型件保持其最大厚度的50％，直到其弦的大于80％，优选地，直到其弦的大于85％(考虑到0％前缘和100％后缘)。另外，后缘的尖部移动至半翼型件48的背面d附近。换句话说，叶片38的径向内部部分44的半翼型件48在单独使用时对于产生气动力而言不是特别有效，因为后缘附近的厚度t的锐减涉及显著的远离半翼型件48的流体流扰动。流扰动很容易产生限制翼片效率的湍流。
68.然而，在本发明的使用中，半翼型件48不是单独的，而是由襟翼50在短距离处跟随其后。换句话说，半翼型件48和襟翼50一起构成叶片38的复合翼型件46。从空气动力学的角度看，复合翼型件46是利用半翼型件48和襟翼50之间的协同作用的有机单元。
69.特别地，襟翼50安装在叶片38上，使得襟翼50按照需要定向并且固定在预先确定的位置。换句话说，在轴流式风机32的装配期间，襟翼50可以根据在设计步骤期间预定的偏转角度α
f
定向。例如，襟翼50的偏转角度α
f
可以被定义为介于襟翼50弦和简单翼型件42的弦之间的角度，该简单翼型件42具有与复合翼型件46(参见图10)基本相等的弦c和厚度分布t。使襟翼50定向的可能性允许增加复合翼型件46的总曲率。如本领域技术人员已知的，在某些限制内，曲率增加使给定翼型件的升力系数增加。
70.在图10和11中示出的实施例中，襟翼50通过成形板58安装在叶片38上，成形板58包括形状像圆弧并且以襟翼50的旋转点为中心的狭槽60。狭槽60延伸限定了襟翼50的最大偏转位置和最小偏转位置。在轴流式风机32的装配期间，襟翼50可以被带到设计偏转位置，然后固定至成形板58，以在轴流式风机32的工作寿命期间牢固地保持在适当位置。
71.根据其他实施例(图中未示出)，襟翼50通过唯一地限定设计偏转位置的成形板58安装在叶片38上。之后，一旦襟翼被固定至成形板58，襟翼就自动地采用设计偏转并且在轴
流式风机32的整个工作寿命内牢固地保持该设计偏转。也就是说，在使用中，襟翼50相对于叶片38是固定的。
72.在半翼型件48和襟翼50之间，限定了适于允许流体从复合翼型件46的正面v流动到背面d的通道54。通道54的一些可能的实施例在图18b、19和20中描绘，并将在下文更详细地描述。优选地，通道54由平滑的壁限定，适于不干扰其包含的流体流。限定通道54的壁分别位于半翼型件48的后尖端和襟翼50的前尖端。如将在下文更详细地描述的，壁适于限定平滑的和/或从正面v向背面d会聚的通道54。
73.如本领域技术人员可以理解的，当复合翼型件46恰当地定向在与其碰撞(这发生在轴流式风机32的正常工作期间)的流体流中时，在复合翼型件46的背面d的邻近处产生低压区，同时在复合翼型件46的正面v的邻近处时产生超压区。这种压力差异以其本身已知的方式产生所需的气动力。进一步地，在存在连接复合翼型件46的正面v与背面d的通道54时，压力差异引起一定量的流体从超压区吸引至低压区的通行。这种现象示意性地描绘在图10中，其中粗箭头定性地代表流体流脉。
74.在从翼片的正面v通行到背面d时，流体流从通道54获得一定量的能量，该能量使流体流在尾部方向上加速。以此方式，来自通道54的流使已经存在于复合翼型件46的背面d上的流加速。这允许即使在类似的简单翼型件42有可能进入失速状态的风险的条件下，也能维持附着至复合翼型件46的流。换句话说，半翼型件48和襟翼50之间的通道54的存在允许复合翼型件46以高迎角工作，而不存在失速风险。通道54存在于叶片38的径向内部部分44中是有利地，因为在该区域流动条件特别关键，并且通道54的作用允许稳定背面d的后部区域中的流。
75.如已经提到的，叶片38的半翼型件48用于通过根部结构34相对于轴流式风机32的轮毂36以预定桨距角α
c
装配。换句话说，在轴流式风机32的装配期间，叶片38的半翼型件48和可能的单翼型件42可以根据在设计期间预定的桨距角α
c
定向。
76.在图14至17所描绘的本发明的实施例中，叶片38具有恒定的弦。反之，在图9至13中所描绘的本发明的实施例中，叶片38的径向外部部分40是渐缩的，即，弦朝向径向外部尖端收缩。
77.在图9中示出的叶片38的实施例中，叶片38的径向内部部分44的径向延伸f近似等于径向外部部分40的径向延伸e。也就是说，叶片38的径向内部部分44的径向延伸f约为a的50％。
78.图11的轴向视图允许定性地评估叶片38的径向外部部分40的简单翼型件42和径向内部部分44的复合翼型件46之间的差异。如可以被认识到的，相对于平面π，复合翼型件46的弦比简单翼型件42的弦更倾斜。换句话说，襟翼50的存在允许增加径向内部部分44的倾斜角度，而无需引入叶片38的偏转。
79.这种现象在下文参照图14至17描述的其他实施例中更加突出。在这些实施例中，一个或多个径向中间部分62被包括在径向内部部分44和径向外部部分40之间。每一个径向中间部分62具有复合翼型件46，复合翼型件46包括前部半翼型件48和后部襟翼50，正如上文已经描述的。
80.优选地，叶片38的不同襟翼50的偏转角度从内部向外部增大。
81.优选地，叶片38的各个部分具有彼此基本相等的径向延伸。
82.优选地，叶片38的不同翼型件(单或复合)具有基本相等的弦c。
83.出于本讨论的目的，“基本相等”是指某些测量值之间的差异小于较大的测量值的10％。
84.特别地，对于图14至17的实施例，径向中间部分62置于径向内部部分44和径向外部部分40之间。如通过图15、16和17的对比可认识到的，径向中间部分62的襟翼50的偏转角度小于径向内部部分44的襟翼50的偏转角度。该特征沿着叶片38的径向延伸引入了一种分段恒定的扭转。
85.叶片38的扭转对于轴流式风机32的效率具有积极的作用，因为其导致相对于流体的不同相对速度和不同倾斜角度。然而，如果制作大直径轴流式风机的叶片38，在不增加不可接受的成本的情况下，引入扭转是不可能的。另一方面，本发明的解决方案仅引入等效的偏转(尽管是近似的形式)。
86.对于图14的叶片38的径向外部部分40，必须考虑到在图15中其以截面表示。在这种示意图中，截面采取简单翼型件42的形式，其在图18a中更详细地示出。图18b示意性地表示根据本发明的另一个可能的解决方案，其中叶片38的径向外部部分40具有复合翼型件46。特别地，图18b示出了襟翼50的前缘、半翼型件48的后缘和由它们限定的通道54的细节。
87.在图14中示出的叶片38的实施例中，径向内部部分44的径向延伸f基本等于径向中间部分62的径向延伸g，并且两者基本等于径向外部部分40的径向延伸e。换句话说，径向内部部分44的径向延伸f、径向中间部分62的径向延伸g和径向外部部分40的径向延伸e分别约为a的33％。
88.在本发明的一些实施例中，叶片38还包括位于两个相邻的径向部分之间的边界处的壁74，壁74适于在径向方向上至少部分地闭合形成在以不同偏转角度定向的两个相邻的襟翼部分50之间的开口。例如，在图21至24中描绘的本发明的每一个实施例中，叶片38包括位于径向外部部分40和径向内部部分44之间的边界处的壁74。在其他实施例中，叶片38可以包括多于一个壁74。例如，在类似于图14的实施例的实施例中，叶片38可以包括位于径向外部部分40和径向中间部分62之间的边界处的壁74以及位于径向中间部分62和径向内部部分44之间的边界处的另一壁74。
89.壁74可以具有不同的形状和不同的切向方向延伸。例如，在一些实施例中，壁74切向地接合整个叶片38，而在其他实施例中，壁74切向地仅仅接合襟翼50。在一些情况下，如在图22的示例中，壁74可以延伸使得壁74在切向方向超过弦c，延伸到叶片38的前缘的前方和后缘的后方。在其他情况下，如在图21的示例中，壁74可以从襟翼50的前缘向后延伸至叶片38的后缘的后方。在另外的其他情形中，如图23的示例中，壁74可以由上文关于图21和22描述的壁74的组合组成。最后，在另外的其他情形中，如图24的示例中，壁74采取混合线性(mixtilinear)三角形形式，在径向方向上完全闭合在以不同偏转角度定向的两个相邻的襟翼部分50之间形成开口。
90.壁74可以位于成形板58侧面、取代成形板58或与成形板58为一体。
91.由于沿着叶片38的径向延伸的襟翼50的打断使得空气再循环成为可能，因此壁74允许限制湍流。另外，延伸到前缘的前方的壁74也执行类似于有时用在飞机的箭形机翼上的防滑板(或翼刀(wing fence))的作用。
92.在本发明的一些实施例中，例如图13的实施例中，叶片38还包括位于径向尖端的
小翼76(或翼尖装置)。由于叶片38的径向尖端处的空气再循环，小翼76(本身已知)允许限制湍流。
93.下文描述了一种制作根据本发明的叶片38的可能方法。
94.如上文提到的，用于大直径轴流式风机32的叶片38通常从挤压的(铝)或拉挤的(纤维增强的复合物)半成品产品获得。半成品产品的沿其整个延伸恒定的区段被成形以重现预先确定的翼型件。对于具有减小的弦c的叶片38，翼型件可以是一体式的，即由单个件制成。例如，就挤压的铝翼型件而言，对于大约在500mm内的弦，铝翼型件可以是一体式的，即由单个件制成。又例如，就拉挤的纤维玻璃翼型件而言，对于大约在1000mm内的弦，纤维玻璃翼型件可以是一体式的，即由单个件制成。相反，对于弦c大于所指出的值的叶片38，优选地，通过将两个或更多个部件64并置来形成翼型件。例如，第一部件641可以构成翼片的前部部分，并且第二部件642可以构成翼片的后部部分。通常，一体式翼片和/或构成翼片的各个部件64包括被成形以形成所需翼型件的外壁和具有结构加固功能并且在翼片内限定闭合的格室的内壁。这种结构允许向叶片38提供相当大的机械强度，特别是相对于其所承受的折弯和扭转应力而言。
95.在两种情况下，无论是一体式翼片还是由不同部件64构成的翼片，根据本发明的叶片38可以用简单并且经济的方式制作，相对于现有技术仅引入少量的工艺流程和很少的额外元件。
96.在翼片是一体式的情况下，挤压的或拉挤的半成品产品可以被纵向地切割至少待制作有复合翼型件46的叶片部分38的延伸长度。以这种方式，这种情况变成与翼片由两个单独的部件641和642获得的情况类似。为了获得根据本发明的复合翼型件46，可以通过合适的附件形状的棒66来完成原始翼型件的两个部件641和642。第一附件形状的棒661(将与后部部件641联接)被成形以形成襟翼50的合适前缘。第二附件形状的棒662(将与前部部件642联接)被成形以完成如上所述的半翼型件48。特别地，第二附件形状的棒662的主要目的是限定用于使流从复合翼型件46的正面v通行至背面d的平滑且规则的通道54。
97.因此，根据上面描述的内容，提供了旨在采用所需复合翼型件46的至少一个部分。另一方面，从具有简单翼型件42的半成品产品开始，获得了具有延伸e的其余径向外部部分40。具有简单翼型件42的径向外部部分40在结构上附接至具有半翼型件48的径向内部部分44的部件642。优选地，在径向内部部分44的径向尖端增加上述成形板58，用于安装襟翼50。然后，可以根据在设计步骤期间确定的偏转角度α
f
将襟翼50限制至成形板58。
98.将根部结构34添加到叶片38的轴向内端形成用于安装在轮毂36上的叶片组件30。
99.这里，应当注意，上述的并且对于改变翼型件部件而言必要的附件形状的棒66不具有任何结构性功能，而是仅必须执行出于空气动力学目的的形状功能。因此，这种附件形状的棒66不是关键的构件，并且可以以低成本制作，例如通过简单地挤压聚合物材料制作。这些附件形状的棒66的生产的简易性允许生产各种类型的棒，还可以特别地对于单个应用开发它们。关于这点，还考虑下文参照图18至20所描述的内容。而且，仍然由于它们容易构造，附件形状的棒66不会带来轴流式风机32整体的生产成本的显著增加。
100.图18至20示出了(虽然是示意性地)根据本发明对已知类型的翼型件作出改变的区域的细节。图18a示出了可以被应用于叶片38的径向外部部分40中的简单翼型件42的细节。在这一特定例子中，翼片由三个不同的部件制成：后部部件641、中部部件643和前部部件
642。
101.图18b示出了替代实施例，其中简单翼型件42被具有相同几何特性的复合翼型件46所取代。在这个例子中，通过用两个附件形状的棒661和662取代中部部件643来更改翼型件。之后，以一偏转角度装配襟翼50，使得复合翼型件46与图18a的简单翼型件42基本一致。
102.根据本发明的实施例，翼型件被更改以形成适于用于叶片38的径向内部部分44中的复合翼型件46。在这一特定例子中，中部部件643被移除并用两个附件形状的棒661和662来取代。如在图16、17和18中可以看出的，联接至后部部件641的第一附件形状的棒661被成形以形成襟翼50的前缘。再参照图18b、19和20，可以注意到第二附件形状的棒662(将联接至前部部件642)被不同地成形，以完成本发明的半翼型件48。特别地，在图18b中，第二附件形状的棒662的形状被限制为模拟类似的简单翼型件42的背面并且限定位于半翼型件48和襟翼50之间的平滑通道54。在图19的细节中，第二附件形状的棒662能够限定在半翼型件48和襟翼50之间的光滑且会聚的通道54。实际上已经知道会聚的通道54允许最佳地利用流在穿过通道54期间获得的能量。在图20的细节中，最终可以注意到，第二附件形状的棒662进一步有所不同，并且能够对大于前述图18b和19的襟翼50的偏转角度α
f
限定光滑且会聚的通道54。换句话说，由于附件形状的棒66的低成本，所以可以设置不同类型，例如，旨在用于襟翼50的不同偏转角度α
f
，或者甚至形成专用于单个应用的附件形状的棒66。值得一提的是，襟翼50的偏转角度α
f
在设计阶段确定。在轴流式风机32的装配期间，将单个襟翼50固定至叶片38，然后在整个工作寿命期间维持相同的位置，直至需要修订设计。因此，在设计阶段可以借助对特定应用中的襟翼50确定的偏转角度α
f
来选择最合适的附件形状的棒66。
103.根据另一方面，本发明涉及包括轮毂36和多个如上所述的叶片38的转子56。转子56的叶片38的数量在设计阶段期间确定。由申请人进行的研究显示，由于根据本发明的叶片38的特定形状，与已知类型的转子56中所需的传统叶片38的数量相比，通常可以减少根据本发明的转子56中的叶片38的数量。这当然允许显著地节省轴流式风机32的采购成本，并且还允许使轴流式风机32更规则地运行。如对于本领域技术人员已知的，随着叶片38的数量的增加，旋转运动中，每个叶片38和跟随其后的叶片之间的空气动力学的相互作用也会增加。这种相互作用趋向于恶化轴流式风机32整体的运行情况。
104.根据另一方面，本发明涉及包括上述转子56和适于使转子56围绕旋转轴线x旋转的马达68的轴流式风机32。马达68以其本身已知的方式必须能够提供对于使转子56在设计稳定状态下无限期地保持旋转所需的动力。
105.根据本发明的另一个实施例，轴流式风机32还包括导管70。因此，以本身已知的方式，轴流式风机32优选地是导管式轴流式风机32。导管70用于限制干扰每个叶片38的端部附近的气流的空气动力学效应。有助于维持轴向方向的空气流的导管70的存在增加了轴流式风机32的总效率。
106.优选地，轴流式风机32还包括框架72，适于在转子56围绕旋转轴线x旋转时牢固地保持轴流式风机32。框架72必须适于在所有工作条件下，在瞬时启动和停止速度期间和在设计稳定状态期间牢固地保持轴流式风机32。在这种类型的应用中，如本领域技术人员已知的，从结构角度看，主要问题是其所衍生的振动和循环应力。因此，框架72必须通过仔细考虑其频率来制作，以避免会具有灾难性后果的共振现象。
107.如本领域技术人员可以容易地理解的，本发明允许克服前面参照现有技术强调的
缺点。
108.特别地，本发明提供用于轴流式风机32的叶片38，其允许改进轴流式风机32的总效率。特别地，将图7和图8的曲线相互进行比较，可以定性地认识到，根据本发明的叶片38和轴流式风机32甚至允许更有效率地利用径向最内部的区段。
109.进一步地，本发明提供用于轴流式风机32的叶片38，其允许改变构型，以改变轴流式风机32的特性曲线。关于这点，可以考虑与图5的图形类似的图6的图形。如本领域技术人员可以认识到的，虽然图形以定性的方式表示曲线，本发明的技术特征允许在流量
‑
压力面上任意转换效率曲线ε
n
，以便使最大效率点pε
max
与工作点p
f
基本重合。换句话说，在根据本发明的风机32的几乎整个工作寿命中，风机32的潜力被充分地利用。这导致用于使风机运行的能量锐减。
110.显然，与本发明的各个实施例相关的特定特征以示例性和非限制性的目的进行描述。本领域技术人员显然地可以对本发明进行进一步修改和变化，以满足依情况而定的和特定的需要。例如，所描述的与本发明的一实施例相关的技术特征可以从其推导，并应用于本发明的其他实施例。然而，这种修改和变化包含在如通过所附权利要求限定的本发明的保护范围内。