为研究离心压缩机在流量骤减过程中的瞬态特性,在设计转速下对离心压缩机模型级进行全流道非定常数值模拟,对该过程中流场结构的时空演变情况进行了捕捉,同时对级内流动稳定性以及叶轮气动载荷进行了分析。结果表明:在离心压缩机流量骤减过程中,扩压器中失速微团沿叶轮旋转反方向加速运动,在空间上呈现出由扩压器向叶轮、由轮盖向轮盘延伸的趋势;各通流部件中气体流动稳定性随流量降低逐渐变差,叶轮受到气流的轴向力与转矩变化均呈现低频大幅值脉动趋势,当该离心压缩机模型级流量降低至3.9 kg/s时,叶轮受到气体的径向力分量出现短暂的异常波动,随后径向力合力骤增近一个数量级,这对于预防离心压缩机失效等事故的发生具有重要的指导意义。

介绍了轴流式通风机旋转失速的试验结果，并对试验结果进行了分析，提出了抑制和延缓失速产生的措施。

总结了目前有关叶片泵旋转失速的研究现状,其中包括研究方法、研究成果及抑制方法。目前的研究主要应用CFD、PIV技术和试验相结合,研究重点在旋转失速状态下泵内部流动结构变化和压力波动及传播两个方面。失速状态下导叶区会交替出现高压和低压流道,并相应的会出现回流和射流;轮缘间隙部位会存在高速的泄漏流体。失速核会以低于叶轮旋转速度进行传播,泵内出现压力波动,部分突升的压力会与叶轮旋转相同的方向进行传播,传播速度约为叶轮转速的0.7%。研究发现当泵性能曲线出现正斜率时旋转失速开始发生,根据研究结果提出了可能抑制旋转失速发生的方法。

S区特性是影响可逆式水泵水轮机过渡过程工况运行稳定的重要影响因素,通过研究模型水泵水轮机S区压力脉动可以为准确预测真机过渡过程工况下的特性奠定基础,为设计和运行提供有效指导。本文在某模型水泵水轮机特性试验的基础上,对S区包括蜗壳进口、无叶区、尾水锥管和尾水肘管等测点的压力脉动进行了测试,获得了各测点压力脉动混频幅值的分布与频率成分变化情况。测试结果表明:在等开度线上,飞逸工况时各测点的压力脉动混频幅值达到最大;同一工况点,无叶区压力脉动大于蜗壳进口压力脉动;沿流道方向,无叶区、锥管0.4D2、锥管1.0D2和肘管压力脉动依次减小;S区部分工况点存在主频为0.63fR的旋转失速频率;0.18fR频率成分广泛分布于S区内各工况点和测点中,引起这方面的原因可能是尾水管中的低频涡带、低频振荡或装置固有频率。