该文结合动态实验与数值模拟的方法,系统的研究了Clocking效应在低速重复级压气机上的应用.本文对静叶Clocking的数值模拟结果与实验结果进行了对比与分析.在本文计算条件下,二维和三维数值模拟均发现了较明显的静叶Clocking效应.二维计算得到的效率变化幅度为0.51﹪,三维计算的结果为0.42﹪,均低于实验结果(1.1﹪),这与数值模拟自身的误差有关.与实验结果相比,二维数值模拟很好的验证了静叶Clocking效率曲线的走势,但是三维计算的结果存在相位上的偏差.经过分析发现,湍流模型的误差和较大的数值粘性是造成偏差的主要原因.对数值模拟与实验结果的进一步验证表明,本文使用的数值模拟方法可以满足定性研究Clocking效应的要求.轴向间隙的改变将会影响机组的气动性能.本文在原型基础上构造了两种轴向间隙减小的方案,通过二维数值模拟发现,轴向间隙减至最小时,机组效率比原型提高了一个百分点.为了研究轴向间隙的改变给各列叶栅气动性能带来显著变化的原因,本文提出了一个分析的框架.分析的结果显示,轴向间隙最小的方案在除静叶1之外的其它叶栅中都表现出流动损失的降低,尤其在动叶1中最为明显.本文分析,轴向间隙减小带来的势流干扰增强将会产生某种非定常的扑翼现象,并显著改善了动叶1的流动状态.尾迹/前缘的干扰理论在三维环境下的适用性得到了三维数值模拟的证实.研究结果显示,在本文计算条件下,不同叶高的静叶Clocking效率变化趋势基本一致.中径附近具有明显的二维流动性质,Clocking效应最强;端区附近的流动则受到复杂的二次流干扰,Clocking效应被削弱了.可以确定,中径附近Clicking效应将决定总的Clocking效应.静叶弯曲之后,最优和最差的静叶Clocking位置与直叶片的情况保持一致,但是总的Clocking被削弱了.三维数值模拟的结果显示,在多级环境中,静叶弯曲的影响对本列叶栅的尾迹和上游动叶的尾迹均有显著的作用,并促使弯叶栅的尾迹以更快的速度耗散,导致整个流场表现出较弱的扰动强度和损失分布沿周向的相对均化,从而显著的削弱Clocking效应.