传统的风洞试验一般为静态试验,即试验模型本身不带动力。为了研究飞机涡桨动力影响,尤其是螺旋桨滑流影响,必须进行动态试验,即螺旋桨动力模拟风洞试验。涡桨动力模拟器体积小,能量密度高,相比于传统的螺旋桨驱动电机,能提供更大输出功率,可以作为涡桨飞机风洞试验螺旋桨的重要动力来源,具有重要的工程应用意义。空气涡轮的设计是涡桨动力模拟器研制的核心内容。本文针对国内涡桨动力模拟器的自主研制需求的急迫性,进行了相关技术开发工作,完成了一款200kW动力模拟器中空气涡轮的初步气动设计,主要完成的工作有:(1)使用NUMECA软件对法国风洞试验用的某六级空气涡轮开展数值计算精度校核,研究网格节点数量级和湍流模型的影响。通过精度校核,可以说明使用NUMECA软件进行该空气涡轮设计和计算时,采用S-A模型,140万的单级网格数量量级能够得到较为可靠的计算结果,并能准确反映其气流运动特性。(2)开展六级空气涡轮一维气动设计、二维设计和叶片三维造型,并进行参数修正和优化。(3)使用NUMECA软件对六级空气涡轮进行数值模拟,验证是否达到设计目标。最后将得到的计算结果与参考空气涡轮的试验参数进行对比,并分析在设定环境和工况下该空气涡轮的流场特性。