为了研究分流叶片前缘掠角对微小型离心叶轮流场及气动性能的影响,应用数值模拟及理论分析,对一带有分流叶片的离心叶轮进行了研究。结果表明分流叶片前缘后掠增强离心叶轮气动性能的机制,一方面为分流叶片对主叶片泄漏涡的分流效应,以及分流叶片攻角增大致使其吸力面高速低压气流对主叶片泄漏涡的引射效应;另一方面,随分流叶片前掠角度增大,其肩部的膨胀及压缩效应增强,对主叶片压力面气动干扰增强,使主叶片压力面负荷降低,当分流叶片后掠角度增大时,气流相对分流叶片前缘攻角变大使分流叶片气动负荷变大,另外,攻角变大导致分流叶片吸力面气流加速、流线弯曲变大,气动负荷增大。在进行分流叶片设计时,权衡结构重量、气动性能等因素,建议分流叶片前缘后掠角取值在8°~16°。

为了探究涡轮轴发动机离心叶轮分流叶片周向位置对其气动阻尼的影响。通过有限元仿真的方法，对涡轮轴发动机叶轮进行了模态分析和气动激振力作用下的谐响应分析，确定叶轮叶片在特定频率内的振动形式。建立基于叶轮结构的气动阻尼仿真模型，通过数值计算的方法，获得并分析分流叶片在不同周向位置时的叶轮气动阻尼。计算结果表明:计算获得的气动阻尼和机械阻尼量级相同，在特定分析中不能忽略。分流叶片周向位置对叶轮气动阻尼有显著影响。分流叶片不偏置时气动阻尼最小，可以通过偏置分流叶片的方法提升叶轮的气动弹性稳定性。

采用CFX软件,研究了分流叶片径向长度对风机气动性能的影响,并分析了分流叶片对离心风机噪声的影响。计算结果显示,分流叶片能够明显地改善离心风机叶轮内部的流场分布,提高离心风机的效率。使用分流叶片后,离心风机的全开流量与全压都有所提高。当分流叶片的径向长度与主叶片径向长度的比值为0.4时,离心风机的效率与噪声达到最优。采用C形风管对最优设计方案下的离心风机进行了试验验证,结果表明,试验结果与数值模拟计算结果的误差在5%以内,其效率与噪声曲线变化趋势相同,证明了数值模拟计算的可行性。

通过噪声测试得到了三维频谱图,对噪声信号进行了分析,得到了叶轮外罩可能存在的激励频率,给出了基于噪声测试的叶轮外罩共振评估方法。对离心叶轮和叶轮外罩进行了有限元分析,给出了叶轮外罩与离心叶轮耦合共振的评估方法。结果表明噪声测试频谱分析所得频率成分包含了转子叶片通过频率和不确定性激励频率,通过有限元分析可以考虑离心叶轮大小叶片与叶轮外罩的耦合共振作用。试验与有限元分析相结合对叶轮外罩进行振动评估的方法可以较全面地考虑可能存在的多种形式的激励频率。

利用三维数值模拟的方法对一跨音速离心压缩机进行了气动设计优化分析，研究了变叶片数和分流叶片结构对叶轮以及级性能的影响。结果表明：在固定叶片数下，不同长度的分流叶片在小流量下性能差距不大，但是在大流量工况下，带有长分流叶片的叶轮性能迅速下降；不应该简单地选择长叶片的截短作为分流叶片，分流叶片的型线优化同样有必要，也应该引起足够的重视；对本文算例，通过对不同叶片数、不同分流叶片形式的研究，最终确定18～20为最佳叶片范围，其整体性能优于原设计。

利用商用计算流体力学软件包NUMECA FINE/TURBO对Krain叶轮内部三维粘性流场进行了数值模拟研究。重点分析了分流叶片不同周向位置对该叶轮内部流动和性能的影响,得出了不同周向位置时的叶轮效率、压比随质量流量变化关系,结合对叶轮内部流场的详细分析,给出了适合此半开式离心叶轮分流叶片周向位置的最佳设计方案。研究结果表明：分流叶片不同周向位置对叶轮流道流场影响明显,当偏向主叶片吸力面一侧时可以有效提高叶轮效率。

针对分流叶片在3种离心工作机（压缩机、风机和泵）的应用及研究现状,从设计理论和内部流动两方面详细综述了离心叶轮机械中分流叶片的研究成果。通过总结带分流叶片离心叶轮机械内部流动方面的研究结论,对分流叶片的添置对内部流动特性和性能的影响机理有了深刻的认识,总结了分流叶片主要参数的取值原则,为分流叶片在离心叶轮机械中的应用提供了参考。最后在内部流动理论和特性以及设计方法方面给出了研究的展望。

运用数值求解叶轮机械内部三维粘性流场的方法，对工程上常用的某带分流叶片的离心压缩机叶轮及后接有叶扩压器的内部流动和性能进行数值研究。通过求解分流叶片处于不同周向位置和其前缘处于不同流向位置时级的流场，得到了对应的内部流场和压力、效率与流量的性能曲线。结合对级性能曲线和内部流场的详细分析，结果表明：分流叶片处于不同的周向位置和其前缘处于不同流向位置时对级的内部流场和性能曲线影响很大，分流叶片中间叶高处前缘位置位于50％左右和周向位置距长叶片吸力面一侧1／10栅距左右，级性能较佳。

为研究分流叶片对高温熔盐泵结构动力特性的影响规律,以IS50-32-160型低比转数高温熔盐泵为研究对象。对有/无分流叶片方案不同工作温度、不同工况下的泵转子进行基于ANSYS Workbench的数值计算,分析了泵内部的应力、变形和模态分布规律。研究结果表明：添加分流叶片后,叶轮的等效应力明显减小,说明分流叶片能够有效提高叶轮的承载能力;分流叶片使得转子的变形情况也得到一定的改善,从而降低了叶轮变形对内部流场的影响,且叶轮内的变形分布变得更均匀,从而可减轻泵转子的振动;同时,不同工作温度对泵转子的固有频率及各阶振型影响均不大。

采用数值模拟和试验研究的方法对带分流叶片的低比转速离心泵的内外特性进行了研究.根据数值计算结果,添加分流叶片后,低比转速离心泵的扬程增加了5.3%,水力效率增加了1.6%.对有无分流叶片2种情况的静压云图、流线图和速度矢量图进行对比分析,研究了分流叶片对离心泵的影响.对带分流叶片的水泵进行了性能试验,分析了试验误差,数值计算和试验结果吻合的较好.