一種用于大中型柴油發動機散熱器的碳纖維風扇葉片的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種用于大中型柴油發動機散熱器的碳纖維風扇葉片，所述風扇葉片材料為碳纖維；所述風扇葉片的葉面設置碳纖維的副葉片，所述副葉片設置在所述風扇葉片的迎風面；副葉片與所述風扇葉片的夾角為15-25度；所述副葉片的寬度為風扇葉片的0.2-0.15倍；副葉片的長度為風扇葉片0.25-0.3倍；副葉片設置在距離風扇葉片根部0.12-0.2倍風扇葉片長度處。
【專利說明】—種用于大中型柴油發動機散熱器的碳纖維風扇葉片
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程【技術領域】，具體說是一種大中型柴油發動機散熱器的碳纖維風扇葉片。
【背景技術】
[0002]碳纖維是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨，是亂層石墨結構。
[0003]碳纖維是一種力學性能優異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為230~430Gpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高，則構件自重愈小，比模量愈高，則構件的剛度愈大，從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前
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[0004]碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、浙青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化制得；按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維；按力學性能分為通用型和高性能型。通用型碳纖維強度為1000兆帕(MPa)、模量為IOOGPa左右。高性能型碳纖維又分為高強型(強度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。強度大于4000MPa的又稱為超高強型；模量大于450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業的發展，還出現了高強高伸型碳纖維，其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。
[0005]目前應用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和浙青碳纖維。碳纖維的制造包括纖維紡絲、熱穩定化(預氧化)、碳化、石墨化等4個過程。其間伴隨的化學變化包括，脫氫、環化、預氧化、氧化及脫氧等。
[0006]眾所周知，大中型柴油發動機散熱問題是機動車在運輸過程中會經常遇到的問題，由于散熱不好而被迫停車，極端情況下，甚至損壞發動機。傳統的散熱器采用鋁制葉片，為增強散熱效果，往往采用加大葉片的方法，但該方法一方面受到發動機倉的體積限制，另一方面由于尺寸加大，往往造成強度不好，容易發生葉片斷裂事故，尤其是用于高速列車時，危害性更大。采用其他金屬材料，如鋼材等，不僅制造成本高，而且重量大，無形之中增加了能源消耗。
【發明內容】
[0007]為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種用于大中型柴油發動機散熱器的碳纖維風扇葉片,所述風扇葉片材料為碳纖維。
[0008]為提高風扇工作時的風的流量，所述風扇葉片的葉面設置碳纖維的副葉片，所述副葉片設置在所述風扇葉片的迎風面；副葉片與所述風扇葉片的夾角為15-25度；所述副葉片的寬度為風扇葉片 的0.2-0.15倍；副葉片的長度為風扇葉片0.25-0.3倍；副葉片設置在距離風扇葉片根部0.12-0.2倍風扇葉片長度處。[0009]本發明的優點是:由于采用全碳纖維制造的風扇葉片，重量減輕很多，而強度又得到提高，因此，保證了葉片工作時不會損壞，此外，采用副葉片的結構，改變了風的流動方向，提聞了散熱效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖；
[0011]圖中，I為風扇軸，2為風扇葉片，3為副葉片，4為風扇葉片主工作面，5副風扇工作面，6風扇葉片副工作面。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖具體說明本發明，如圖1所示，本發明的風扇葉片2采用碳纖維材料制成，碳纖維采用高性能型碳纖維，強度2000MPa、模量250GPa，可保證風扇葉片的強度。此夕卜，為提高風扇的效率，采用了副葉片3的形式，所述副葉片3設置在所述風扇葉片2的迎風面；副葉片3與所述風扇葉片2的夾角a為15-25度，副葉片3的寬度為風扇葉片2的
0.2-0.15倍；副葉片3的長度為風扇葉片2的0.25-0.3倍；副葉片3設置在距離風扇葉片
2根部的距離L為0.12-0.2倍風扇葉片2長度。
[0013]采用副葉片的好處是:由于風扇工作時，風扇葉片的副工作面6及副風扇的工作面5將風推向前方，在副風扇工作面5的背部產生了一定的渦流，該處風壓較小，進而帶動更多的風流向風扇葉片的主工作面4，從而保證了風扇主工作面的效率更高。關于副葉片的大小及位置，經 申請人:大量實驗得出，該位置及大小可得到最高的效率，與沒有副葉片的同樣形狀的風扇葉片相比，可提高效率1.3倍。這是因為，如果副葉片太高，影響葉片主工作面的面積，太低，則達不到產生一定渦流的效果。
[0014]關于葉片的制造方法，可參考中國專利申請號201210261878.1，在此不再贅述。
【權利要求】
1.一種用于大中型柴油發動機散熱器的碳纖維風扇葉片，其特征在于:所述風扇葉片材料為碳纖維。
2.—種權利要求1所述的碳纖維風扇葉片的應用，其特征在于:用于汽車、列車及坦克等大中型柴油發動機散熱器。
3.根據權利要求1所述的碳纖維風扇葉片，其特征在于:所述風扇葉片的葉面設置碳纖維的副葉片，所述副葉片設置在所述風扇葉片的迎風面；副葉片與所述風扇葉片的夾角為15-25度；所述副葉片的寬度為風扇葉片的0.2-0.15倍；副葉片的長度為風扇葉片.0.25-0.3倍；副葉片設置在距離風扇葉片根部0.12-0.2倍風扇葉片長度處。
【文檔編號】F04D29/02GK103953567SQ201410209535
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月16日 優先權日:2014年5月16日
【發明者】佟寶義 申請人:佟寶義