本申请属于离心风机，涉及三元流离心风机优化技术，具体提供一种叶片设计方法、一种离心风机的三元流叶片以及该三元流叶片的应用。
背景技术：
1、无蜗壳离心风机又称为开式离心风机，是一种没有传统蜗壳的离心风机，其结构简单、重量轻、外形美观、安装适应性强、维修方便，可在多种应用场合进行通风、冷却、干燥及空气过滤等。早期的无蜗壳离心风机，其叶轮采用与带蜗壳离心风机叶轮相同的形式，为了制作方便，降低生产成本，常采用平板叶片或圆弧形叶片，为了降低噪音，常采用等截面翼型叶片。
2、近年来，为了提升无蜗壳离心风机的效率，也出现了扭曲的三元板式叶片和等截面扭曲的翼型叶片等三元叶片，如中国发明专利申请cn107559235a及中国实用新型专利cn219639120u均提供了具有不同三维空间形态的三元叶片。
3、然而，上述现有的三元叶片在使用过程中仍存在较大问题，原因在于，虽然上述三元叶片形态相对于传统的平板或圆弧形叶片进行了三维空间扭曲，但是其对于叶片自前盘至后盘的三维气流流道中发生的扭曲的位置、程度等参数，往往依靠经验进行调整，如果叶片在三维空间中的形态变化与气流的流动状态不匹配，不仅不能提高风机效率，反而可能导致非预期的气流分离、紊乱等现象，导致进一步降低风机效率。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的问题，本申请的第一方面提供一种叶片设计方法，用于设计离心风机的三元流叶片，该叶片设计方法包括以下步骤：
2、s1，自离心风机的前盘至后盘确定n个子流道曲面，其中，前盘的内表面位于第1个子流道曲面上，后盘的外表面位于第n个子流道曲面上，n≥3；
3、s2，在离心风机的横截面上沿径向自外向内确定n条骨线投影线；
4、s3，基于n条骨线投影线及n个子流道曲面确定n条封闭的三元翼型型线；
5、s4，基于n条三元翼型型线确定离心风机的三元流叶片。
6、优选地，每条三元翼型型线的骨线均位于与其编号相同的子流道曲面上，以及，每条三元翼型型线的骨线在离心风机的横截面上的投影为与其编号相同的骨线投影线。
7、进一步地，步骤s1包括以下步骤：
8、s11，建立离心风机的参考流道线；
9、s12，根据参考流道线及过流断面的面积变化曲线确定前盘型线及后盘型线，所述前盘型线及后盘型线分别为前盘及后盘的内表面在离心风机的轴面上的投影线；
10、s13，将前盘型线与后盘型线分别作为第1条子流道线与第n条子流道线，在第1条子流道线与第n条子流道线之间确定其余n-2条子流道线；
11、s14，将n条子流道线绕离心风机的轴线旋转一周，得到n个子流道曲面。
12、优选地，任意两个相邻的子流道曲面之间的区域构成离心风机的气流流道的一个子流道；以及，任意两个子流道在同一个过流断面上的相对流量差不超过3％。
13、优选地，所述参考流道线为离心风机的流道中线、后盘型线或前盘型线。
14、优选地，所述后盘型线包括至少两条相切连接的圆弧，且沿轴向位于最末端的圆弧相对于离心风机的轴线的扩散角小于等于45°。
15、优选地，所述过流断面的面积变化曲线满足下式：
16、fi/fi-1≥fi-1/fi-2,i＝2...n&n≥6，
17、其中，n为在离心风机的流道中线上的长度等分点的数量，fi为第i个长度等分点处的过流断面的面积。
18、进一步地，步骤s2包括以下步骤：
19、s21，确定各条骨线投影线的参数，所述骨线投影线的参数包括进口角、出口角、前缘和后缘与离心风机的轴线的径向距离、包角；
20、s22，基于各条骨线投影线的参数在离心风机的横截面上自外向内生成n条骨线投影线。
21、优选地，自第1条骨线投影线至第n条骨线投影线，各条骨线投影线的弦长依次缩短，且第1条骨线投影线与第n条骨线投影线的弦长比为1.1～1.3。
22、优选地，至少两条骨线投影线相交，发生相交的骨线投影线的编号小于n/2。
23、进一步地，步骤s3包括以下步骤：
24、s31，以各条骨线投影线为翼型中线进行翼型加厚，在离心风机的横截面上构造n条封闭的翼型型线投影线；
25、s32，沿轴向拉伸各条翼型型线投影线，确定n个辅助叶片曲面；
26、s33，基于各个辅助叶片曲面及与其编号相同的子流道曲面的交线确定n条封闭的三元翼型型线。
27、优选地，每条翼型型线投影线的最大厚度的位置位于其翼型中线的前1/5～1/2处。
28、优选地，自第1条翼型型线投影线至第n条翼型型线投影线，各条翼型型线投影线的最大厚度依次减小，且δmax1/δmaxn的范围为1.5～4，其中δmax1、δmaxn分别为第1条翼型型线投影线和第n条翼型型线投影线的最大厚度。
29、优选地，所述三元流叶片由n条三元翼型型线放样生成。
30、本申请的第二方面提供一种离心风机的三元流叶片，固定连接于离心风机的前盘与后盘之间；
31、所述三元流叶片由自前盘至后盘的n条封闭的三元翼型型线放样形成；
32、每条三元翼型型线的骨线均位于与其编号相同的子流道曲面上，其中，任意两个相邻的子流道曲面之间的区域构成离心风机的气流流道的一个子流道。
33、优选地，所述三元流叶片通过前述的叶片设计方法生成。
34、本申请的第三方面提供一种应用前述的三元流叶片的离心风机叶轮。
35、本申请的第四方面提供一种应用前述的三元流叶片的离心风机。
36、本申请的实施例提供的叶片设计方法，结合气流在前盘与后盘之间的三元流道中的轴向-径向复合流动特性，有针对性地对叶片的三维形态参数进行优化，从而使叶片在三维空间发生扭曲、倾斜、伸缩的位置、程度等参数能够贴合气流流动特性，保证了气流自前盘至后盘的轴向运动以及自进风位置至出风位置的径向运动过程中，在各子流道的流量尽量保持一致，从而避免气流流动状况发生突变，能够起到抑制气流流道中的气流紊乱、分离现象的发生，降低噪声及提高整机效率的良好效果。
1.一种叶片设计方法，用于设计离心风机的三元流叶片，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于，步骤s1进一步包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的叶片设计方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的叶片设计方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的叶片设计方法，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的叶片设计方法，其特征在于，所述过流断面的面积变化曲线满足下式：
8.根据权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于，步骤s2进一步包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的叶片设计方法，其特征在于：
10.根据权利要求8所述的叶片设计方法，其特征在于：
11.根据权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于，步骤s3进一步包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的叶片设计方法，其特征在于：
13.根据权利要求11所述的叶片设计方法，其特征在于：
14.根据权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于：
15.一种离心风机的三元流叶片，固定连接于离心风机的前盘与后盘之间，其特征在于：
16.根据权利要求15所述的离心风机的三元流叶片，其特征在于，所述三元流叶片通过权利要求1所述的叶片设计方法生成。
17.一种应用权利要求15所述的三元流叶片的离心风机叶轮。
18.一种应用权利要求15所述的三元流叶片的离心风机。
