应用STAR-CD流动分析软件和PISO算法,采用滑移网格和多重旋转坐标系技术,全流场计算了旋转叶轮和叶片扩压器耦合的非定常流动.获得了不同时间周期的速度和压力分布,预示了叶轮和叶片扩压器相互干涉的重要流动特征.通过计算发现了以往采用单流道计算所不能发现的流动现象:由于蜗壳的存在,使得每一个流道内的速度和压力分布是非对称的,并随时间的变化而变化.因此,在叶轮机械设计中,要全面和整体地考虑叶轮、扩压器和蜗壳之间的相互关联和耦合及相互间的影响与反影响,不能孤立地分别研究.

应用PIV技术，实验研究了具有大的径向过流的动静圆盘系统间隙内流动。实验在流量系数Cw=26705和间隙比G=0．0845下，实验获得了在不同雷诺数和过流方向时的涡量、湍流强度、雷诺应力和速度分布。实验表明过流方向是流场结构变化的主要因素。同时，实验发现了一个重要的物理现象，即具有强迫过流的动静圆盘系统的流场分布，是由无过流时的动静圆盘系统流场和具有强迫过流双静止圆盘系统流场的叠加而形成。

介绍了带有过流的开式旋转圆盘系统实验台,应用Preston管测量旋转圆盘表面的摩擦应力,获得了在不同流量Cq,间隙宽度比G、Re数下的摩擦阻力系数Cm的关系曲线.对流体机械的设计具有实际意义.

离心式通风机是纺织行业气流染色机的关键部件之一,其性能决定气流染色机产品的性能和染色质量,也是主要的耗能部件。本文对四种不同蜗壳结构的气流染色机用离心风机进行了详细的数值研究,研究不同蜗壳壁面型线、蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S等几何结构参数对离心风机性能的影响。研究结果表明当蜗壳壁面型线为对数螺线时,合理增大蜗壳高度h和叶轮轮盘外侧面与蜗壳内壁面之间的间距S,可有效提升通风机性能。

提出了离心压缩机轴向推力的计算方法，经实际验证是正确的；分析了法型Ｋ１２０２空压机推力轴承烧瓦事故的原因，提出了解决办法，取得了满意效果。

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。

对单级跨音速离心压缩机具有对称和非对称两种形式的圆形截面蜗壳的内部流动进行数值研究，分析蜗壳内部流动以及蜗壳与扩压器相互作用所导致的流动现象和不同工况条件下蜗壳进口周向流动的不均匀性以及两种蜗壳布置形式下各部件的流动损失。计算结果表明：在设计流量下和大流量下，对称蜗壳的蜗舌附近叶片扩压器通道中出现了回流，发生位置都在叶片扩压器叶片凸面；偏心蜗壳仅在大流量时出现回流现象，蜗舌附近区域内部流动情况略好于对称蜗壳。在非设计流量下，静止部件内部损失均大于设计流量，其中在大流量下尤为明显：扩压器内部损失在静止部件总损失中均占到80％以上，蜗壳内部损失小于20％；小流量下叶片扩压器内部损失所占比例小于大流量工况。

利用五孔探针对小流量工况下离心通风机大宽度矩形截面蜗壳内部的三维流动进行了详细的测量,给出了蜗壳螺旋通道部分的3～8个横截面内比较清晰的时均速度、静压和总压的分布图形.结果表明,在小流量工况下,蜗壳内部的二次旋涡在蜗舌处就开始形成,在一个横截面内,由开始有1个涡发展成2个、甚至3个涡;速度沿径向的分布与动量矩守恒规律有比较明显的差别,特别是蜗舌附近区域的速度和压力分布与通常的分析有很大不同;蜗壳内的损失可初步归纳为4种:二次流损失、内泄漏损失、冲击损失和磨擦损失;在小流量工况下,二次流损失和内泄漏损失相对最为严重.