CN115563728A - 控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于流体机械风机相关技术领域，并公开了一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法。该方法包括下列步骤：S1计算叶轮进口处和出口处通流截面上的气流速度，求解叶道进口和出口处的相对速度；S2构建叶轮半径方向上平均气流径向速度分布线；求解叶道中气流相对速度分布曲线；S3将叶片型线划分为多段，计算任意点P_i点对应的平均气流径向速度c_ri和气流相对速度w_i，构建任意点P_i和相邻点P_i+1之间的夹角的关系式，以此递推确定叶片型线上任意点的极坐标，进而实现叶片型线的构建。通过本发明，解决多翼离心风机叶片中叶道流动损失过大以及叶片型线设计的问题。

Description

控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法

技术领域

本发明属于流体机械风机相关技术领域，更具体地，涉及一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片构建方法。

背景技术

多翼离心叶轮多采用圆弧形直叶片，其形状仅需较少的几何参数即可唯一绘制。一般认为强前弯加速叶道有利于消除叶道中的旋涡，提高风机效率。然而单圆弧叶片的曲率、厚度沿流向均为定值，无法实现对叶道中气流的分段控制，因此性能要求较高的风机会采用形状稍复杂的叶型，如双圆弧叶型。该叶型由两段圆弧连接而成，可分段调整叶道的曲率以达到更好的气流加速效果。

叶片表面的流动分离是叶道中的主要流动损失之一。通过计算不同载荷分布方式下叶片边界层的厚度及相应损失，可以推导给出了较合理的叶片通道平均速度及吸力面速度分布模型，大幅度提高了风机性能。但前弯离心风机吸力面分离及其严重，边界层厚度及损失计算公式准确预估叶道中的流动损失；且前弯叶道中的平均相对速度是先减后增，而并不是一般情况下的单调递减，因此上述“载荷法”是依然适用于前弯离心风机需要进一步讨论。

成心德提出一种基于气流流向偏转特征的前向叶片设计方法，针对前向叶片叶道中气流速度逐渐转向的特点，认为气流将存在一个径向拐点，同时抓住相对速度先减后增的特点，提出一种针对前向叶轮的速度分布模型。该方法可以达到比圆弧叶片更自由的曲率变化，比“载荷法”更贴合前向叶片叶道流动特点，也无需大量的数值计算，即可获得较好的风机气动性能。但该方法仍然存在如下技术问题：1)对多翼离心风机这种短叶道前向叶片的配适度不足，叶道相对速度总体是提高的而非降低的；2)对速度分布曲线的构型描述不够清晰，导致相对速度曲线与径向速度曲线在所谓拐点处的相切关系，以及相对速度曲线在所谓拐点处的光滑性均不能保证。由此该“偏转模型”及其推荐的速度分布参数，无法直接应用于多翼离心风机叶片的设计。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，解决多翼离心风机叶片中叶道流动损失过大以及叶片型线设计的问题。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，该方法包括下列步骤：

S1计算叶轮进口处和出口处通流截面上的气流速度的径向分量c_1r和c_2r，求解叶道进口和出口处的相对速度w₁和w₂；

S2设定叶轮内径处的相对半径为0，外径处的相对半径为1，根据步骤S1中确定的叶轮进口处和出口处的平均气流速度径向分量c_1r和c_2r，可构建叶轮半径方向上平均气流径向速度c_r的分布线；根据步骤S1中确定的叶轮进口处和出口处各自的相对速度w₁和w₂，可确定气流相对速度w分布曲线的起点A(0，w₁)和终点B(1，w₂)，再根据叶片气流角分布的特点在所述平均气流径向速度分布线上设定气流速度分布的拐点C，采用Bezier曲线以特定方式将所述点A、C、B相连，以此获得叶道中气流相对速度分布曲线；

S3将设置在叶道内径和外径之间的叶片型线划分为多段，气流速度分布曲线的起点和终点分别对应叶片型线的起点和终点，利用步骤S2中获得的平均气流径向速度分布线和气流相对速度分布曲线计算获得叶片型线上任意点P_i点对应的平均气流径向速度c_ri和气流相对速度w_i，构建任意点P_i和相邻点P_i+1之间的夹角Δθ_i关于c_ri和w_i的关系式，给定叶片型线起点或终点的位置即可递推获得叶片型线上任意点的极坐标，进而实现叶片型线的构建。

进一步优选地，在步骤S1中，所述进口处和出口处通流截面上的气流速度的径向分量c_1r和c_2r分别按照下列表达式计算：

其中，Q_v是风机的设计体积流量，R₁是叶轮内径，R₂是叶轮外径，b₁是叶轮进口处的宽度，b₂是叶轮出口处的宽度。

进一步优选地，在步骤S1中，所述叶道进口和出口处的相对速度w₁和w₂按照下列关系式进行计算：

其中，β₁是叶轮进口处的理想气流角度，β₂是叶轮出口处的理想气流角度。

进一步优选地，在步骤S2之前，还需对叶轮进口处的理想气流角度β₁进行修正，修正后的进口处的气流角度β₁’为修正前的理想气流角度β₁与预旋角之和，其中，预旋角的取值范围为10°～50°。气流相对速度分布曲线的起点A的坐标依据修正后的气流角度β₁’更新为(0，w₁’)。

进一步优选地，在步骤S2中，所述平均气流径向速度分布线为直线，起点为L(0，c_1r)，终点为T(1，c_2r)。

进一步优选地，在步骤S2中，所述拐点C在平均气流径向速度分布线上，其通过插值获得，其坐标为(

c_r,T)，其相对半径

的最佳取值范围为0.15～0.4。

进一步优选地，在步骤S3中，所述任意点P_i点对应的平均气流径向速度c_ri和气流相对速度w_i按照下列方式获得：首先获取任意点P_i对应的R_i值，然后在平均气流径向速度分布线上确定对应的c_ri，最后确定在半径为R_i时气流相对速度分布曲线上对应的气流速度w_i。

进一步优选地，在步骤S3中，所述夹角Δθ_i关于c_ri和w_i的关系式按照下式进行：

其中，β_bi是任意点P_i和P_i+1之间的连线与叶片外轮廓上的任意点P_i处的切线的夹角，R_i是任意点P_i处的半径，ΔR_i是任意点P_i和P_i+1之间的半径差。

进一步优选地，所述β_bi按照下列关系式计算：

其中，R_T是所述拐点C的相对半径

所对应的半径值。

进一步优选地，在步骤S2中，连接所述点A、C、B的Bezier曲线由两段二阶Bezier曲线构成。在平均气流径向速度分布线上，点L和点C之间，点C和点T之间构建点P₁和Q₁。其中A，P₁，C构成第一段二阶Bezier曲线，C，Q₁，B构成第二段二阶Bezier曲线。两段曲线在C点光滑相连，并且点P₁和Q₁满足下列关系：

其中，a₂是点P₁到C点的距离，b₁是点Q₁到C点的距离，h_P是起点A到平均气流径向速度分布线的投影距离，h_Q是终点B到平均气流径向速度分布线的投影距离。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具备下列有益效果：

1.本发明中的控制气流相对速度分布的多翼离心风机叶片构建方法，属于一种叶片正向造型方法，基于给定的参数即可快速形成叶片形状，这些参数在优选范围内取值，即可保证所得叶片形状具有较优的气动性能，省却了多次计算多次试验的迭代优化过程，而本发明所设计的叶片形状相较于传统的单圆弧叶片也具有明显的性能优势；

2.现有技术的“拐点模型”并未预估叶片进口处的实际流动冲击，造成其设计结果不适用于多翼离心风机，本发明中对叶片进口角的修正，一方面使设计时的进口气流状态更贴近现实，进口冲击损失被预先估计并尽量削弱，同时使叶片不至于过度弯曲，减小叶片过弯带来的分离损失；

3.本发明中拐点C的相对半径

的优选取值范围为0.15～0.4，位于叶片的中前段，这一拐点位置充分符合进口角修正后多翼离心风机叶道气流相对速度先降低后升高，并且出口速度不低于入口速度这一运动特性，按此优选参数设定的拐点位置使叶片沿叶道流向具有比圆弧形叶片更为灵活且连续的曲率变化，对叶道中气流具有更好的导向和加速效果，不仅有助于降低通流过程中的能量损失，也改善了叶片的载荷分布，叶片做功能力整体提高；

4.本发明中采用两段二阶Bezier曲线构造气流相对速度分布曲线，可以更灵活的控制该曲线的形状。通过控制中间控制点满足一定的位置关系，一方面可使该曲线在拐点C处与所述平均气流径向速度分布曲线完全相切，保证后续的叶片型线的正确计算和构建，另一方面可使该曲线在拐点C处具有二次光滑性，使所构建叶片型线具有连续的曲率变化，流动损失降低。

附图说明

图1是按照本发明的优选实施例所构建的叶轮上的待构建叶片的结构示意图；

图2是多翼离心风机典型叶片造型-单圆弧叶片的设计参数示意图；

图3是多翼离心风机理想和实际的叶道流动状态示意图；

图4是多翼离心风机离心叶栅的进出口角速度三角形示意图；

图5是按照本发明的优选实施例所构建的在进口角设计时的“预旋”处理示意图；

图6是按照本发明的优选实施例所构建的速度分布曲线；

图7是按照本发明的优选实施例所构建的由两段二阶Bezier曲线构成相对速度分布曲线；

图8是按照本发明的优选实施例所构建的叶片形线绘制过程示意图；

图9是按照本发明的优选实施例所构建的叶道气流相对速度分布曲线与现有技术设计结果的区别；

图10是按照本发明的优选实施例所构建的叶片与相同进出口角单圆弧叶片的型线对比；

图11是按照本发明的优选实施例所构建的叶片与相同进出口角单圆弧叶片应用于同一风机时，风机实测气动性能的对比，其中：(a)是风机全压-流量性能曲线，(b)是风机全压效率-流量性能曲线，(c)是风机功率-流量性能曲线，(d)是风机A计权噪声-流量性能曲线。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-叶轮前盘，2-叶片，3-叶轮轮盘。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

气动性能好的叶片形状可以较高效的对气体做功，因此叶片型线设计式叶轮设计中的关键。一些金属制多翼离心风机，为了方便加工制造常常采用圆弧形的叶片，其气动性能存在进一步提升的空间。

如图2为多翼离心风机单圆弧叶片型线的设计示意图，主要设计参数包括内半径R₁、外半径R₂、进口安装角β_1b、出口安装角β_2b、圆弧半径R_k圆弧中心角δ以及圆弧中心所在半径R₀，不过这些参数并非互相独立，一般只需要确定其中4个，余下两个即可唯一确定。

本发明主要涉及一种非圆弧形的、气动性能更佳的叶片型线设计过程。如图1所示，图中待构建的叶片2沿叶轮圆周均匀分布，其两端与叶轮前盘1和轮盘3连接并相互固定形成叶轮整体，本发明提出一种风机叶轮主要参数如内半径R₁、外半径R₂、宽度b、出口安装角β_2b确定后的叶片型线设计方法，本发明涉及对进口角度β_1b的修正，因此对进口角的相关计算过程简单阐述。

本发明叶片型线设计包括以下步骤：

步骤一：叶片进出口参数计算

如图3所示为叶片无厚度，流动无分离等理想状态下的的叶道流动状态，气流沿着设计好的路径(即叶片型线)均匀流动。通过叶片的空气属于不可压缩状态，因此其体积流量满足连续性假设，为定值。以不同半径环面做通流截面，那么通过这些环面的流量应该是相等的，而每个通流截面上的流量可以以截面面积和垂直截面的气流速度分量的乘积表示。由于通流截面为圆环面，因此垂直截面的气流速度分量沿径向，即为气流速度的径向分量c_r，c_r在截面上的分布是不均匀，但我们可以依据公式(1)求出该截面上的平均c_r：

2πR·b·c，＝Q_v(I)

式中，Q_v为风机的设计体积流量。

多翼离心风机的叶轮进出口具有相同的宽度，即有b₁＝b₂＝b，以相应的进出口参数即可求出叶轮进、出口处对应的c_r，分别记为c_1r和c_2r。

如图4为多翼离心风机展开叶栅上的进出口速度三角形。图中气流自下而上，叶栅下方为叶道进口速度三角形。图中矢量

为气流的绝对速度；矢量

为叶轮进口处的牵连线速度，其值可由叶轮转速n求得；矢量

为气流的相对速度。由于叶片没有导叶，因此理想状态下的进气速度

方向垂直于旋转方向，即只沿径向，有c₁＝c_1r。由公式(1)，周向平均的c₁可以通过设计流量Q_v，内径D₁以及叶轮进口处的叶片宽度b₁求得：

如图4中u₁是叶轮进口处的牵连线速度，可有叶轮转速n求得，那么叶轮进口处的理想气流角度为：

如图4叶栅上方为叶道出口速度三角形。图中矢量

为气流的绝对速度；矢量

为叶轮进口处的牵连线速度，其值可由叶轮转速n求得；矢量

为气流的相对速度。假设流出叶道的气流已被弯曲的叶片充分导流，出口气流的相对速度

方向沿叶片出口切向，即气流角β₂与叶片出口安装角β_2b相等。由于多翼离心叶片出口安装角常大于90°，此时依据速度三角形可求出叶道出口平均相对速度的大小：

步骤二：进口安装角修正

一般情况下，叶片的进口安装角应设计为于气流方向相同(即β_1b＝β₁，进口冲角为零)，这样气流在进入叶道时对叶片的冲击及相应产生的流动分离就会较小。

然而，多翼离心叶轮内径一般并不比外径小很多，而且叶轮进出口宽度相等。这往往导致进口处的周向速度u₁远大于气流速度的径向分量c_1r。如果此时依然按照零冲角的理念设计叶片的进口安装角所得到的进口角β_1b常常会很小。研究表明过小的进口角会导致叶片弯曲程度过大，导致叶片表面流动分离加重、叶片性能降低。

本发明叶片设计方法通过在“零冲角”设计所得进口角的基础上增加一定的“预旋角”来对其进行修正。如图5所示为本发明中“预旋角”的设计方法示意图。理想的进口速度三角形如图中虚线所示，而修正后的进口速度三角形则如实线所示，修正后的速度分量以上标’表示。

本发明“预旋”方法为直接将代表进口周向速度的箭头

沿着旋转方向移动，那么绝对速度

相对速度

都将随之改变方向，与理想速度三角形对应的速度矢量形成一定的夹角，其中预旋前后相对速度的夹角δ即为本发明“预旋角”。预旋角δ的最佳取值方位大约位于10°～50°之间，取决于步骤一中“零冲角”进口角β_1b的计算结果：当β_1b较小时预旋角δ可较大，取范围中的上限；而当β_1b较大时预旋角δ则应较小，取范围中的下限。

步骤三：气流速度分布曲线绘制

由步骤一计算所得c_1r和c_2r可绘制径向速度沿径向的分布。如图6所示，图中横坐标为无量纲化的半径

代表处于内径位置，而

则表示叶轮外径，

由下式计算可得：

有公式(1)可求得任意半径上的平均气流径向速度c_r，并得到其径向分布曲线。由于多翼离心风机内径与外径之比很大(0.8～0.9)，那么c_r分布曲线的曲率将会很小，可以近似简化为一条直线，因此将进出口点L(0，c_1r)和T(1，c_2r)相连即可得到近似的c_r径向分布(直)线。

依据步骤一、二计算所得进出口的相对速度(分别记为w₁’和w₂)，那么在如图6中可相应绘制点物理意义A(0，w₁’)和B(1，w₂)。

对于前向叶片，叶片气流角从小于90°到出口处大于90°，叶道中部一定存在一个拐点

该处的气流完全沿径向流动，此时w＝c_r。表明，c_r径向分布线和相对速度w的径向分布线在该处存在一个交点。那么拐点C的位置可以在c_r线上依据

插值获得，随后可以绘制点C(

c_r,T)。拐点C所处的相对半径

的最佳取值范围为0.15～0.4之间，希望叶片压力更高则取

为0.2左右，若同时希望兼顾叶片效率，则

取值0.2～0.3之间。

绘制Bezier曲线将点A、C、B光滑相连，同时在C点与c_r线相切，即可获得气流相对速度w的径向分布曲线。k阶Bezier曲线的方程为：

其中P_i代表第i个控制点：

如图7为本发明基于Bezier曲线的气流相对速度w的径向分布曲线的绘制方法。Bezier曲线其由前后两段二阶Bezier曲线在C点连接而成，如如图7所示曲线P₀P₁P₂以及曲线Q₀Q₁Q₂。其中点P₀和点Q₂即为w曲线的头和尾，即前述点A(0，w₁’)和点B(1，w₂)。P₂与Q₀为同一个点也即是相对速度曲线与c_r线重合的点C(

c_r,T)。因此第一条Bezier曲线和第二条Bezier曲线的形状可以通过两者分布的中间控制点P₁和Q₁调节二阶Beizer曲线的特点在于其端点处的切向即为端点和上(下)一个控制点连线的方向。因此，只要控制点P₁和Q₁位于c_r线上，两段曲线就在C点光滑相连，且都在C点与c_r线相切。

中间控制点P₁和Q₁的相对位置则通过比例因子k₁和k₂定义，如图7所示。k₁表示P₁和P₂间距离占0和

之间总距离的比例，而k₂则表示点Q₀和Q₁之间的距离占

和1之间距离的比例。系数k₁的最优取值范围为0.5～1，与拐点位置

相关：当

较大接近0.5时，k₁相应取最佳范围内的下限；当

较小接近0时，k₁相应取最佳范围内的上限；

依据Bezier曲线绘制的w曲线，其优势在于，相对速度w的径向分布曲线在C点不仅具有基本的一阶连续性，更满足二阶连续性。

如图7所示，过C点做直线l₀垂直于c_r线，那么P₀和P₁间距离以及Q₁和Q₂间的距离投影到线l₀上后的距离分布记为h_P和h_Q，那么k₁和k₂的取值应使得P₁和P₂间的距离a₂以及Q₀和Q₁间的距离b应满足：

步骤四：叶片中弧线求解

如图8为依据确定的设计参数，以及速度分布曲线计算叶片中弧线的示意图。将叶片径向从R₁到R₂平均分为m段，那么其中第i(i＝0，2，…，m)个点的半径即为：

随后依据R_i半径为绘制一系列圆环线，假设这一系列圆环线与叶片中弧线相交于P_i(i＝0，2，…，m)。依据无限叶片数的假设，以及气流充满叶片通道的假设，气流完全按照叶片流动，点P_i点处的绝对气流速度c_ri和相对气流速度w_i可在前述步骤所绘制的速度径向分布曲线上插值获得，点P_i处的气流角可如下求出：

当m趋近于无限大时，P_i和P_i+1点之间的曲线可近似为直线段，其夹角与周向距离反向的夹角为β_bi。那么其长度dl、径向距离dR、以及两点间的相位距离Rdθ可近似组成直角三角形，依据勾股定理有：

那么点P_i和P_i+1之间的相位差可以差值的形式给出：

如果定义叶片前缘点即P₀的相位为零：θ₀＝0°。那么依据上式可以依次求出下一个点的相位，直到达到尾缘点P_m(反之，确定尾缘点后反向递推也可求得所有点的坐标)。将点P₀，P₁，……，至P_m光滑连接即可得到叶片本方法设计所得叶片的中弧线形状。

如图9为本发明叶片设计方法所绘制的叶道相对速度w分布曲线与已发表现有技术所绘制的相对速度w分布曲线的区别。由于本发明新整合了对叶片进口参数的“预旋”处理，因此w曲线的起始点A会明显更低，甚至低于终点B，这也导致本发明方法绘制的曲线的最佳拐点位置要早于0.5，而已发表现有技术推荐的拐点位置要晚于0.5，为0.55～0.7。

如图10所示为相同进出口安装角下依据本发明方法所设计的叶片型线与传统单圆弧叶片型线的对比。所基于的叶轮主要参数为：外径600mm，内径504mm，进口安装角59.4°，出口安装角148.1°，叶片数44片，叶片高度275mm。在两型线尾缘点重合时，本方法所设计叶片的前缘点更为靠后，叶片前段叶型的气流角变化更快而后段相对更为平缓；新叶片的弦长为54.9mm，稍长于原单圆弧叶片的弦长50.3mm。

如图11中(a)～(d)所示为安装有本发明方法所设计的叶片与传统单圆弧叶片的风机的实测性能曲线。首先新方案的压力-流量曲线向右拓宽，而相同风量下的风机全压也明显提高，并且提升幅度随着风量的增大还在不断提升。安装本发明方法所设计叶片的风机的效率曲线较原机曲线向右移动，对于大部分工况，效率提高幅度较明显，而且增幅也随流量的增大不断增大。

安装本发明方法所设计叶片的风机功率曲线同样向右移动，不过相同风量下的叶轮功率未见明显增大。安装本发明方法所设计叶片的风机的A声级噪声曲线也不高于原曲线，中部几个工况点的噪声是明显低于原风机的，说明本发明方法所设计叶片在噪声方面也具有一定优势。

综上，本发明多翼离心叶片设计方法通过合理规划叶道中气流的方向和速度变化，显著增强了风机的做功能力；同时减小叶道流动损失，提高风机效率。相同风量下风机的功率未见明显提高，噪声也有所改善。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

S1计算叶轮进口处和出口处通流截面上的平均气流速度的径向分量c_1r和c_2r，求解叶道进口和出口处的相对速度w₁和w₂；

S2设定叶轮内径处的相对半径为0，外径处的相对半径为1，根据步骤S1中确定的叶轮进口处和出口处的平均气流速度径向分量c_1r和c_2r，构建叶轮半径方向上平均气流径向速度分布线；根据步骤S1中确定的叶轮进口处和出口处各自的相对速度w₁和w₂，确定气流相对速度分布曲线的起点A(0，w₁)和终点B(1，w₂)，再根据叶片气流角分布的特点在所述平均气流径向速度分布线上设定气流速度分布的拐点C，采用Bezier曲线将所述点A、C、B相连，以此获得叶道中气流相对速度分布曲线；

S3将设置在叶道内径和外径之间的叶片型线划分为多段，气流速度分布曲线的起点和终点分别对应叶片型线的起点和终点，利用步骤S2中获得的平均气流径向速度分布线和气流相对速度分布曲线计算获得叶片型线上任意点P_i点对应的平均气流径向速度c_ri和气流相对速度w_i，构建任意点P_i和相邻点P_i+1之间的夹角Δθ_i关于c_ri和w_i的关系式，根据叶片型线起点或终点的位置递推获得叶片型线上任意点的极坐标，进而实现叶片型线的构建。

2.如权利要求1所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S1中，所述进口处和出口处通流截面上的气流速度的径向分量c_1r和c_2r分别按照下列表达式计算：

其中，Q_v是风机的设计体积流量，R₁是叶轮内径，R₂是叶轮外径，b₁是叶轮进口处的宽度，b₂是叶轮出口处的宽度。

3.如权利要求1或2所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S1中，所述叶道进口和出口处的相对速度w₁和w₂按照下列关系式进行计算：

其中，β₁是叶轮进口处的理想气流角度，β₂是叶轮出口处的理想气流角度。

4.如权利要求1或2所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S2之前，还需对叶轮进口处的理想气流角度β₁进行修正，修正后的进口处的理想气流角度β₁’为修正前的理想气流角度β₁与预旋角之和，其中，预旋角的取值范围为10°～50°，气流相对速度分布曲线的起点A的坐标依据修正后的气流角度β₁’更新为(0，w₁’)。

5.如权利要求1或2所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S2中，所述平均气流径向速度分布线为直线，起点为L(0，c_1r)，终点为T(1，c_2r)。

6.如权利要求1或2所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S2中，所述拐点C在平均气流径向速度分布线上，其通过插值获得，其坐标为

其相对半径

的最佳取值范围为0.15～0.4。

7.如权利要求1或2所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S3中，所述任意点P_i点对应的平均气流径向速度c_ri和气流相对速度w_i按照下列方式获得：首先获取任意点P_i对应的R_i值，然后在平均气流径向速度分布线上确定对应的c_ri，最后确定在半径为R_i时气流相对速度分布曲线上对应的气流相对速度w_i。

8.如权利要求1所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S3中，所述夹角Δθ_i关于c_ri和w_i的关系式按照下式进行：

其中，β_bi是任意点P_i和P_i+1之间的连线与叶片外轮廓上的任意点P_i处的切线的夹角，R_i是任意点P_i处的半径，ΔR_i是任意点P_i和P_i+1之间的半径差。

9.如权利要求8所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，所述β_bi按照下列关系式计算：

其中，R_T是相对速度曲线拐点C所对应的半径值。

10.如权利要求1所述的一种控制叶道相对速度分布的多翼离心风机叶片的构建方法，其特征在于，在步骤S2中，连接所述点A、C、B的Bezier曲线由两段二阶Bezier曲线构成，在平均气流径向速度分布线上，点L和点C之间，点C和点T之间构建点P₁和Q₁，其中，A，P₁，C构成第一段二阶Bezier曲线，C，Q₁，B构成第二段二阶Bezier曲线，两段曲线在C点光滑相连，并且点P₁和Q₁满足下列关系：

其中，a₂是点P₁到C点的距离，b₁是点Q₁到C点的距离，h_P是起点A到平均气流径向速度分布线的投影距离，h_Q是终点B到平均气流径向速度分布线的投影距离。

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