将先进激光测量技术(PIV Particle Image Velocimetry粒子图像测速仪)和动态压力测量技术结合起来,同时用于多级叶轮机械内部复杂流动的测量。首先从整体上获得动静叶间流动数据,特别是上游尾迹在下游传播过程,以及与下游叶片相互作用的关系。其次研究在上游叶片(动叶或者静叶)出气边引入喷气后叶轮机械内部流动的变化情况。最后分析出气边喷气对于叶轮机械内部流场,以及相关的气动声学的影响。通过研究和掌握出气边喷气对于下游流场影响的变化规律,为更好地设计和控制叶轮机械内部流动提供实验数据和理论依据。
采用粒子图像测试技术和热线相结合的实验方法,对静子尾缘有无喷气条件下尾迹区流场进行测量,得到了不同尾缘喷气量下的静子尾迹区的流场基本数据,如轴向速度分布、中心点速度频谱图以及尾迹特征长度沿流动方向的变化等。结合PIV的整场测量特点和热线的动态特性,全面和直观地给出了有无喷气下的尾迹区流动特征。实验结果表明无动量亏损尾迹区与纯尾迹流动相比不但使得速度周向变化减少而且波动性降低,流动更加稳定。采用实验测量和数值模拟来研究轴流风机的上游静叶实施尾缘喷气来降低气动噪声。实验测量和采用基于CFD数值模拟的尾迹与动叶相互干涉的噪声预测模型得到的结果比较接近,都认证了通过尾缘喷气可以降低低速轴流风机的气动噪声。