在前期研究的基础上,将三维轴流式透平叶栅参数化方法发展为基于非均匀有理B样条(NURBS)技术的新型叶栅参数化方法。此方法在对叶栅型线进行NURBS曲线拟合的同时,将叶栅各截面重心及安装角也纳入参数化范围,大大扩展了优化设计空间。基于此,应用离散伴随气动优化设计系统,对Aachen第一级静叶栅在无粘、大负攻角流动条件下,以降低叶栅进出口总压损失为目标进行了全三维气动优化设计。优化后叶栅总压系数提高了1.64%,通道内的流动分离状况得到了有效改善。此外,对优化过程是否添加质量流量约束进行的研究表明,约束条件对优化效果有较大影响,实际应用中应根据需要进行具体的优化设置。

采用实验与数值模拟相结合的手段,从涡动力学的角度阐述了弯叶片降低能量损失的机理.研究了在不同攻角、不同出口马赫数、不同弯角条件下涡轮叶栅流场内主要旋涡的生成与发展;并通过与直叶栅的对比,研究了叶片弯曲对马蹄涡起始分离点位置及对通道涡位置强度的影响,从截面涡结构入手,分析了叶片弯曲这种边界条件的改变方式对通道涡稳定性的影响;通过分析在不同气动条件下通道涡对损失贡献的差异指出了在通道涡强度与尺度较大的叶栅,叶片弯曲不但会直接通过改变通道涡的强度,减少通道涡本身的损失来影响损失的大小,同时也会通过对通道涡位置的改变来影响损失的分布与大小.

应用时间推进有限体积法,采用双层网格进行了带激波的跨音速叶栅绕流流场计算,有效地提高了时间推进有限体积法的收敛速度,减少了计算时间。实例计算结果与实验结果吻合良好。

对标准κ-ε模型、重整化群κ-ε模型、可实现κ-ε模型和κ-ω模型等4种不同的湍流模型在预测叶栅稳态流动的能力方面进行了研究.采用时间推进的压力耦合方程的半隐算法(SIMPIEC),求解了稳态可压缩的雷诺平均Navier-Stokes方程及不同的湍流模型.通过一个叶栅流动算例,分析了这4种湍流模型本身的特点,并对其预测不同流动的能力进行了比较.数值分析结果表明:采用标准κ-ε模型进行计算时,在较大负冲角工况下,不能在叶栅压力面前缘预测到分离的产生;在零冲角和不大的正冲角工况下,在50%叶高处叶片表面,κ-ε模型所计算的等熵马赫数比κ-ω模型更接近实验值;其它两种湍流模型预测能力在两者之间.图5参9

介绍了一种定性观测离心式水泵旋转叶栅流动的方法，方法简易。无需高精设备，只要采用普通相机及闪光灯，就能获得预期效果。

针对提高液力变矩器计算工况最高效率的要求,依据一元流束理论以及能量守恒定 律,提出了以计算工况液力变矩比最大为目标函数的优化设计模型,采用遗传算法对各工作轮的叶 栅进出口角度进行优化,并将该方法应用于YB380型液力变矩器叶栅进出口角度的优化.结果表明, 通过优化使计算工况最高效率由0.866提高到0.9,从而证明所提出优化设计模型的准确性.

为探究非定常脉冲振荡射流对高速平面扩压叶栅气动性能、分离流动控制以及流场结构的影响,基于CFX数值模拟方法对平面扩压叶栅进行端壁非定常脉冲射流研究,分析射流效果随射流位置、角度和强度的变化规律。结果表明,通过角区脉冲射流可以显著提高叶栅气动性能,仅采用不足叶栅主流0.3%的射流流量,就能使叶栅出口总压损失系数降低28.66%。当射流位于吸力面侧分离起始位置稍下游时控制效果最佳;射流角度、射流强度和射流频率的最佳值分别为α=20°,Cu=110%和F+=0.80;脉冲射流具有较好的适应性,在来流冲角i=-8°~+4°内均能降低叶栅损失。脉冲射流主要通过抑制和推迟通道涡和集中脱落涡的发展,减小其影响范围来改善叶栅内的涡系结构。

为研究液力变矩器结构对其工作性能的影响，应用正交表安排泵轮叶栅进、出口角参数进行试验设计，借助多重参考系（multiple reference frame，MRF）技术对液力变矩器内流场进行仿真，选择失速变矩比和最高传动效率作为评价指标，分析结构参数对性能的影响。对仿真结果的极差和方差分析表明：增大叶栅进口角或减小叶栅出口角，可降低失速变矩比，同时，最高传动效率也得到改善；叶栅出口角对失速变矩比和最高传动效率都有非常显著的影响，叶栅进口角对失速变矩比显著性影响较小。此外，对结果的回归分析确定了叶栅关键参数对液力变矩器性能影响程度的定量关系，并由此建立了高拟合度的二次回归方程，为液力变矩器的参数设计与分析提供参考依据。

瑞典WORK公司Dr．Wang博士，发明了一种新型的双涡轮液力变矩器。它可以实现涡轮组件的轴向定位、实现涡轮组件两端支撑、并能承受一定的轴向外力；同时形成变矩器叶栅系列化，可以匹配80～165kW的柴油发动机，已获得专利保护。介绍变矩器结构、叶栅系列化和不同功率发动机匹配设计。

本文应用高阶隐式矢通量分裂法直接求解Ｒｅｙｎｏｌｄｓ平均Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程组。该方法避开了近似因子分解及矩阵运算，具有精度高，稳定性好，计算量少等优点。在平面叶栅跨音流场计算中，较好地捕获激波，与实验比较，结果令人满意。