为了探索变几何涡轮气动设计方案,导向器与动叶均采用厚前缘与后加载型叶片设计以及动叶进口负攻角设计。为了提高涡轮输出功,低压涡轮采用了大流道扩张角设计。应用数值方法对此设计涡轮进行了不同导向器开度以及有无导向器端壁径向间隙的涡轮气动性能与流场结构特性研究,并对大流道扩张角的导向器端壁径向间隙变化进行了理论分析。结果表明在设计点工况下,基本涡轮效率为0.903,相对折合流量为1.006,满足设计需求;大流道扩张角下,导向器端壁径向间隙对涡轮性能影响很大;在设计工况下,随着导向器开度的逐渐关小,涡轮主要气动参数反力度降低,通流流量下降,而效率变化相对较小,有利于调节发动机工作状态。在非设计工况下,涡轮效率随膨胀比变化亦相对较小。可见此设计变几何涡轮给发动机带来较大收益。

利用雷诺平均Navier-Stokes方程,采用高数值稳定性的代数Baldwin-Lomax湍流模型,模拟可变桨距水平轴风力涡轮在给定工况下全三维混合型流场,比较了计算结果与风洞试验结果,探讨了桨叶载荷分布原因,分析了风力涡轮流场主要气动特性,指出了提高风力涡轮气动性能优化方向.

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.