以某型磁悬浮鼓风机为研究对象,对某不同流量工况下的效率、压比等性能参数进行了数值模拟,并通过试验测试,对数值模拟方法的有效性及结果的准确性进行了验证。研究结果表明:半开式叶轮叶顶间隙对效率有明显的影响,且存在敏感间隙区域,可在敏感区域内选择实际装配间隙值,既保证安全又保证效率;扩压器、蜗壳等静止部件效率损失使整机效率比叶轮效率降低约7%,降低静止部件的效率损失可作为提高整机效率的另一个途径。

采用准三维气动设计方法，用Bezier曲线表示环量沿轮毂和轮盘的流向分布，子午面环量分布由拉普拉斯方程确定，设计了3种不同负荷分布的离心式叶轮。采用CFD模拟，对比叶轮内流动和气动性能的优劣，结果表明：均匀加载型式的叶轮性能优于前加载或后加载的叶轮，最优设计的叶轮负荷分布是“两端小，中间大”。通过Laplace方程和Bezier多项式控制环量可以达到灵活控制叶片载荷的目的。

径流叶片扩压器的优化设计对提高离心风机的静压效率有重要作用。基于NACA65平面叶栅试验数据和叶栅保角变换方法,建立径流叶片扩压叶栅的气动设计方法,解决了径流叶栅气动设计中基准叶型的转换问题。通过对叶型的参数化和应用遗传算法的优化,可以进一步优化叶片安装角和局部型线,控制叶片表面的流动分布,降低叶栅总压损失和出口气流落后角,相关算例证明了本文方法的可行性。