采用试验研究的方式,对某声学风洞的轴流风扇性能进行验证。该风扇采用了任意涡设计方法以达到所要求的气动指标要求;通过降低风扇转速、合理匹配桨叶-止旋片数目、调整桨叶-止旋片间距及止旋片后掠等方式,降低风扇噪声。风扇的性能测试结果表明,风扇满足了风洞试验段的最高风速要求,当风扇转速为650r/min时,风扇的级间效率达到90%、风扇段气动效率达到84%;当试验段风速达到70m/s时,风扇出口的声压级为114d B。该风扇的研制,表明采用任意涡风扇设计方法结合上述提到的降噪措施,能够设计出气动效率高、风扇噪声低的风扇系统,可很好的运用于其他的声学风洞设计中。

轴流风扇是窗式空调室外部分的主要通风散热元件,其通风量会直接影响窗式空调能否正常工作,而噪声会影响人正常的休息和工作。设计高性能低噪声的轴流风扇成为提高窗式空调市场竞争力的关键问题。本文设计了一种叶片尾缘局部凹陷的轴流风扇。使用流体力学软件Fluent中的大涡模拟(LES)和FW-H方程对优化前后的轴流风扇的气动噪声进行数值模拟,并对两者的气动噪声特性进行实验研究。研究结果表明:轴流风扇的声压级在不同方向并不相同,呈不规则曲线分布,其中正对出风口方向的声压级最大。气动噪声主要沿轴流风机旋转轴线方向传播。叶片尾缘局部凹陷设计可以降低轴流风扇的气动噪声,在出口旋转轴线方向距离轴流风扇1 m处可以降低3~5 dB(A)。

以NACA65叶型为基础，构造出平面叶栅端导叶的流动分析模型，研究了在不同间隙尺寸条件下等宽度端导叶的安装位置对叶栅性能的作用。计算结果表明，端导叶在叶片吸力面侧安装时，叶栅性能最佳。其次，对应某一个端导叶条件，存在一个最佳的间隙大小。

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。

首先研究了二维扩压叶栅中叶片尾缘格尼襟翼对叶片的气动作用,分析了襟翼的高度、安装位置2个参数对叶栅气动性能的影响。结果表明,格尼襟翼能明显提高翼型升力,但阻力也有所增加。接着基于二维叶栅计算获得的最佳襟翼高度和安装位置,将格尼襟翼应用于轴流风扇叶片上,研究其对风扇性能的影响。结果表明,襟翼明显增大了风扇气流转折角,提高风扇的压升,在流量小于设计流量（Q=1.0）时,襟翼风扇总压效率与原始风扇效率相差甚微,而在设计点处,襟翼风扇效率比原始风扇效率高出1%,且当风扇流量大于设计流量时,襟翼风扇与原始风扇总压效率间的差距逐渐扩大,当相对流量Q=1.5时,襟翼风扇总压效率比原始风扇效率高6%。

为提高低速风洞的最大风速，根本的措施是设计高转速大功率的风扇系统。

＂等密流型＂与＂变密流型＂设计方法是轴流风扇扭叶片气动设计中的两种典型的方法本文对这两种气动设计方法进行了深入的探讨并以某型轴流风扇为例分别采用这两种方法对其进行了扭叶片改型设计详细比较了按这两种扭叶片设计方法所获得的扭叶片的几何特征。在此基础上利用CFD技术数值研究了这两种扭叶片的气动性能在设计工况与变工况的差异以此对这两种方法的设计效果作出评价。研究结果表明：＂变密流型＂扭叶片的气动性能受变环量指数影响较大较大的变环量指数能明显地提高＂变密流型＂扭叶片的气动性能而＂等密流型＂扭叶片的气动性能受变环量指数的影响较小;＂变密流型＂扭叶片具有较大的径向压力梯度易于诱发径向串流而引起额外的二次流损失这直接造成其静压效率明显低于相应的＂等密流型＂扭叶片;按＂等密流型＂

以某型号空调外机轴流风扇为研究对象,建立其三维全流场整机模型,采用数值模拟方法对其在设计工况下的内部稳态流场进行数值模拟,并预估其风扇表面气动噪声源的分布,着重分析了空调外机流场稳态速度场、压力场及声功率级的分布规律,揭示了空调外机流场的基本特征。分析结论可为轴流风扇的优化设计提供参考,对提高其整体性能及其降噪具有重要工程应用价值。