本文对叶型优化在非定型流动条件下的效果进行数值研究。叶型优化基于比较成熟的在定常流动条件下的反问题解法，非定常流动则考虑到动静叶栅之间的相互作用，非定常流动的求解在N-S方程的基础上采用分区计算的方法来完成。数值计算的结果表明，定常流动条件下优化得到的叶型非定常流动条件下同样具有较好的气动性能。

以某航空发动机三级风扇为研究对象，选择叶片厚度为优化变量，叶片绝热效率为优化目标，采用全三维叶型优化方法对某三级风扇中的第二级转子进行了优化设计。在设计转速下，对优化前后的单转子及其所在的三级风扇进行了全三维数值模拟，并对计算结果进行了对比分析。结果表明，在设计转速工作点，优化后叶型波前马赫数降低，激波强度减弱，叶片槽道内激波损失、径向掺混损失均有所减小，激波与附面层相互作用减弱：优化后单转子效率提高了1．6％，采用优化后转子叶型的三级风扇总效率提高了0．5％。

钢铁冶炼受季节影响较大，冬季工况鼓风机流量远低于夏季工况，喘振是该工况设计中所需主要考虑的问题之一。针对一台13级高炉鼓风机设计中出现的冬季工况喘振裕度过低问题，采用了多种优化设计手段，其中包括S1叶型优化、叶片稠度优化、子午流道型线优化等。设计结果表明，合理应用各种技术，可有效提高喘振裕度，同时确保具有较高的设计性能。

对大型鼓风机升级改造的技术难点进行了系统分析，重新设计了新型动、静叶片，优化了级数以及级间的关联影响，保证了合理的叶尖马赫数和叶片规格，最大化地利用了原有设备。采用人工神经网络与数值优化算法相结合的理论进行流场优化，解决了关键难点问题，确保改造后的风机满足高炉大风量、高压力的送风要求，节约了购置新机的大量资金投入。