采用高阶各向异性ｋ－ε模型（ＭＡＫＥ）和标准ｋ－ε模型（ＳＫＥ）对实验离心叶轮内设计工况下的三维湍流流场进行了数值计算，并与采用ＬＤＶ测量系统测得的实验结果进行了比较，结果表明：两种模型均能模拟出设计工况下离心叶轮内气流的流动变化及二次流动现象，但由ＳＡＫＥ模型考虑了旋转和曲率在流动过程中的影响，故在气流的分布趋势，流动方向的变化等方面，与实验值更接近。

气体涡轮流量计是一种应用于气体输运的计量工具，仪表系数的稳定性对其计量的准确度有重要影响。本文通过对气体涡轮流量计仪表系数不稳定原因的分析，提出了有效的解决方法，测试结果证明流量计仪表系数曲线更加稳定．计量准确度得到提高。

将理论推导和数值模拟相结合,对典型离心压缩机Eckardt叶轮流场进行分析,探讨了不同进气预旋对叶轮气动性能的影响;从叶片进口攻角、叶尖相对马赫数和流向压力变化的角度,阐述了预旋对内部流动以及气动性能的影响机理。结果表明预旋角对进口攻角和叶尖相对马赫数同时产生显著影响,正预旋会降低进口来流的攻角及相对马赫数,使叶片前缘载荷降低、叶轮效率及稳定性提升;负预旋会提升叶轮的做功能力,使总压比上升;正预旋由于降低了叶片前部做功能力,使低压流体堆积到叶片中后部,导致总压比下降;叶轮最高效率受叶尖相对马赫数与进口攻角共同影响,若提升效率必须合理协调预旋对二者的影响。

离心风机是洗扫车的关键部件,降低风机的气动噪声可极大提升产品性能。基于有限元分析软件和FW-H声比拟模型,对离心风机的气动噪声强度进行了计算。重点研究了蜗壳宽度和蜗舌半径两个结构参数对风机气动噪声的综合影响,结果表明合理地减小蜗壳宽度和增大蜗舌半径能够在保持风机气动性能基本不变的情况下有效降低风机的气动噪声。基于数值分析软件,通过多项式拟合方法分别建立了蜗壳宽度和蜗舌半径与风机效率、全压以及总声压级之间的函数关系;并在不降低风机效率与全压的前提下,结合多目标优化遗传算法得到了最优的蜗壳宽度和蜗舌半径,优化之后风机的总声压级降低了2.8dB,降噪效果明显。

利用计算流体动力学方法，对3种不同叶高的直板型叶片扩压器下离心压缩机级的三维粘性湍流流场进行了数值模拟计算；对压缩机级的多变内效率和总压比性能曲线进行了比较。通过对气流流动参数在不同叶高扩压器内的分布规律的分析，给出了扩压器叶片高度对气流的影响特点，为流体机械部件的优化提供了数值依据。

利用计算软件中的UDF功能，将非均匀入口速度分布程序与CFD的核心求解器链接，实现了非均匀性入口边界条件对压缩机级性能影响的数值研究。对入口速度沿径向的非均匀分布，在全量程范围内，对压缩机级多变效率、能量头系数等曲线的影响进行了对比分析，得出了受入口速度非均匀性影响，压缩机级性能的变化趋势，为压缩机实际运行当中变入口条件后性能的预测提供参考。

国内目前关于弯道和回流器的研究较少,本文针对这一问题进行了研究.弯道部分文中提出了截面面积的变化率为常数的设计方法,用FLUENT软件对其及已存在的2种方案进行了建模仿真,发现总压恢复系数和出口流场分布与改进方案比传统方案要好,且尺寸比改进方案小,具有可推广性;回流器部分比较了轮毂倾斜和轮盖倾斜2种方案,并用NUMECA软件进行了仿真,从压力分布、流线分布角度分析发现轮盖倾斜的方案较好.在3.11kg/s流量下,轮毂倾斜的效率为85.72%,损失系数为47.5%;轮盖倾斜的效率为87.77%,损失系数为35.91%.

以某离心压缩机为研究对象,通过改变长叶片扩压器的叶片数和叶片弦长2种方式对叶片稠度进行改变,利用数值模拟方法,以最大效率和稳定工作范围为判断依据,结合特性曲线,针对长叶片扩压器稠度的变化范围,分析了长叶片稠度的改变对离心压缩机气动性能的影响。得出如下结论:针对长叶片扩压器,不同于传统对扩压器最优稠度的选择,扩压器的稠度值在1.2033附近时离心压缩机能达到较高的等熵效率和压比,同时具有较宽的稳定工作范围。

基于最大流量设计原则,建立离心叶轮的基本结构与气动参数;采用子午型线设计、叶片中弧线设计和叶片厚度设计方法获得叶轮叶型的三维参数。以Eckardt叶轮为基准对象,在保证原设计点性能的前提下对叶轮实施了全新参数化设计,并采用数值计算方法对新叶轮进行三维模拟,通过与原叶轮的性能对比验证了本文参数化设计的有效性。

依据湍流模式理论以及计算流体力学(CFD)，实现了对浮子流量计三维湍流流场的数值研究，提出利用“浮子受力平衡度误差分析法”控制计算精度，通过对流量计速度场、压力场的数值研究，获得浮子受力及流量计的流量值，通过数值模拟与物理实验的对比，得出模拟计算的流量最大满度误差为3．4％，平均满度误差为1．77％，而经典设计流量最大满度误差为23．7％，平均满度误差为8．9％。