而今,为朝着更高压比的方向发展,压气机级负荷逐渐提高,由此带来的是压气机内部的复杂多变的二次流结构,尤以叶根与叶尖端区的复杂流动现象更为突出。而近几年的研究发现,叶根区域的角区分离现象,不但能造成大程度的能量损失,还将诱发叶根失速。因此,本文对某低速叶栅及某通风机静叶,借助CFD及拓扑分析手段,就其叶根角区分离的原因以及损失分布进行探究。同时,结合目前叶片表面粗糙度研究热点,研究了叶片表面粗糙度对角区分离的程度以及损失的影响。针对某低速风机,分析了其内部二次流结构,并借助优化手段,通过调节叶片不同截面的安装角,以优化其内部流动,提升静压效率。主要研究内容如下:（1）借助CFD手段,研究该扩压叶栅内的角区分离现象。通过对壁面极限流线的拓扑分析,研究了该叶栅内的奇点以及相应的分离线和附着线分布,探究了角区内各涡系的发展形成过程,并借助三维流线分析提出了通道涡产生的三源结构,同时建立了对应的扩压叶栅涡结构模型。通过以上分析提出建立了通道涡的位置分离方法,探究了通道涡的发展特征,并借助耗散函数对角区分离下的叶栅内的损失展开探究。（2）为了探究叶表粗糙度变化是否会促进角区分离的产生,以及粗糙度变化对压气机内损失类型的影响,借助CFX商用软件对某低雷诺数扩压叶栅展开数值计算研究。同时,还引入Gamma模型来研究粗糙度变化对通道内转捩现象的影响。研究发现,叶片表面粗糙度的增加将使得分离转捩和旁路转捩加强,但对逆转捩影响较小。此外,借助损失源分析方法,将叶栅内的损失分为前缘损失,叶型摩擦损失,二次流损失和尾迹损失四部分。结果表明,在角区分离严重且表面等效砂砾粗糙度增加到50μm时,相比于光滑情况,其总损失增加了9.6%。借助拓扑分析,可以发现随粗糙度增加,前缘分离泡不断前移,扰乱前缘部分流动,由此导致的前缘损失随粗糙度变化最为敏感。（3）针对某低速通风机展开数值计算,发现在所研究的流量范围内,其二次流主要存在位于吸力面轮毂与机匣处的螺旋点所诱导的涡结构,以及叶中区域的压力面分离。且随着流量增大,该压力面分离急剧增大,直至覆盖整个叶高范围,导致熵增加剧,效率明显下降。为提升其静压效率,利用神经网络优化算法,以静叶不同展向高度的叶型安装角为优化变量,静压效率为优化目标,最终使得该风机总压效率以及静压效率均提升0.6%。同时,对最优解的流场对比发现其主要在于抑制了低叶展区域的压力面分离现象。