基于Kriging代理模型构建了针对大涵道比涡扇发动机风扇叶片的气动优化设计方法,集成了参数化建模、TurboGrid网格划分和计算流体力学(CFD)组合优化技术.以风扇叶片的各叶高截面叶型为优化对象,进行基于叶片安装角扭转和最大厚度位置移动的叶型重构.选取失速点流量作为目标函数,对风扇叶片稳定运行范围进行评估并优化.与原叶片相比,优化叶片的稳定运行范围拓宽10.1%,且在稳定运行范围中表现出更高的性能.效率和压力系数的最大增幅分别为2.63%和9.27%,表明优化过程有效地拓宽了风扇叶片的稳定工作范围,并大幅提高了效率和总压升等性能指标.

采用尾缘吹气的流动控制技术,改善静子尾迹区流动。使用热线风速仪对静子尾迹区在不同吹气量下的轴向速度进行了测量,得到了在纯尾迹、弱尾迹、无动量亏损尾迹和射流这4种工况下尾迹区的轴向速度分布、中心点速度频谱图以及尾迹特征长度沿流动方向的变化。实验测量结果表明,无动量亏损尾迹和纯尾迹工况相比改善了静子出口速度的均匀性,并改变了涡脱落特性。无动量亏损尾迹特征长度与x^0.35成正比关系,而纯尾迹时的特征长度沿轴向与x^0.37成正比关系变化。

通过建立对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的混合声学模型，研究偶极子噪声在均匀流管道中的传播与散射问题．计算均匀流中的声源及其在管道中的传播，采用对流FW-H方程确定均匀流中的声波传输，采用计算流体力学方法所得流场数据确定气动噪声源，采用薄壁边界元法计算声波在管壁上产生的散射声压，并将数值计算结果与Tyler-Sofrin管道声学理论方法及声学实验所得结果进行对比．结果表明，对流FW-H方程与薄壁边界元法相结合的声学模型可用于偶极子噪声在均匀流管道中传播特性的预测，并可准确预测风扇偶极子噪声在机匣内的传播．

以具有不同弯曲参数的周向弯曲动叶和同一径向静叶的组合为研究对象，采用数值计算工具进行了非定常模拟，分析了级间总压的脉动以及脉动的衰减过程；发现周向弯曲有利于级间流动掺混，使流场更均匀。通过相关分析精确捕捉不同周向弯曲动叶尾迹形状、传播过程，揭示出叶片周向弯曲参数和级间旋流对尾迹传播的影响。

利用计算流体力学软件,对粘性不可压缩流体的平板翼型绕流进行了三维数值模拟,采用有限体积法计算程式,求解不可压缩Navier-Stokes方程,模拟平板翼型在尾缘有无吹气时的流动情况,得到了平板翼型尾迹的传播特性。并使用四种常用湍流模型在相同的网格条件下进行数值模拟,模拟结果与相应的试验数据对比,分析各种湍流模型对带尾缘吹气的三维模型数值模拟结果的影响,得出了不同湍流模型对带尾缘吹气的模型的适用性以及精度的评估性结论。数值模拟的结果表明SST湍流模拟对模拟尾迹区流动具有很好的适应性,预测得到的轴向速度分布、尾迹特征长度变化以及流动相似性和试验结果进行了对比,和试验结果吻合较好。

以某纺织机械吸纱用的离心风机为研究对象，采用数值模拟的方法，通过更换叶轮翼型以及改变叶片的安装角，以评估风机性能的变化。数值结果显示，更换叶轮翼型和改变叶片的安装角均能改善风机的性能，提高效率，更换叶轮翼型时效果更佳。