轴流风机在电站、石油化工、隧道通风、能源动力和空调制冷等行业应用广泛,是这些应用中的关键部件之一.随着国民经济的发展及日益苛刻的能源与环境的要求,这些领域对轴流风机的性能要求越来越高.为了获得高性能、低噪音,前缘弯掠叶片在动力和空调用轴流风机中得到了广泛应用,大大提高了性能,降低了噪音,但是其减损增效的详细机理仍不明确,因此采用成熟的CFD商用软件对这种前缘弯掠轴流风机内流场进行研究有重要意义.该文应用商业软件FLUENT,采用Spalart-Allmaras湍流模型耦合的雷诺时均N-S控制方程(RANS)对自行设计动力用前缘弯掠轴流叶轮在设计工况和小流量工况下的内流进行数值模拟,同时与常规叶轮相比较.证明前缘弯掠轴流叶轮比常规轴流叶轮在内流方面起到了一定改善作用,验证前缘弯掠轴流叶轮设计的有效性.同时分析了开式中央空调用前缘弯掠轴流风扇的流动状况,重点考察了开式情况下叶尖涡、尾迹等流动现象的形成与发展,同时与PIV实验结果相比较,初步揭示了叶片吸力面处叶尖涡及其涡核的生成,发展和变化过程,同时发现有前缘分离涡和尾迹等流动现象,初步把握了这种风扇转子的流动机制,并为改善其流场结构和风扇降噪提供了依据.前缘弯掠轴流风扇的外罩对风扇性能有很大影响,因此该文还从改变空调轴流风扇外罩形状的角度入手,分析了现用的直板形外罩和新设计的圆弧形外罩在改善内流方面的作用.结果证明新设计外罩明显改善了内流状况,可为获得外罩与风扇的最佳配置提供进一步研究的基础.该文受国家自然科学基金项目(No.50176012)和教育部博士点基金项目(No.20020487025)资助.