多翼离心风机是重要的能量转换设备,因其造价成本低、压力系数大、尺寸小并且具有较强的抗噪能力而被广泛应用于空调通风等领域。随着生产生活需求的不断提高,人们对多翼离心风机运行稳定性提出了更高的要求。当多翼离心风机实际运行流量小到一定程度时,叶轮流道内会产生流动分离现象,进而引发旋转失速。旋转失速不仅会降低风机运行效率,还会影响风机运行稳定性,带来各种安全隐患。目前旋转失速领域的研究多集中在轴流压缩机和离心压缩机,针对多翼离心风机的流动不稳定现象研究较少,且多以均匀来流为前提。因此,本文以多翼离心风机为研究对象,对多翼离心风机在旋转失速工况下的流动特性展开数值模拟,并考虑了非均匀来流对旋转失速的影响。主要研究内容和成果如下:1.建立多翼离心风机数值计算模型,同时进行多翼离心风机外特性试验,试验全压与数值模拟高度吻合,证明了多翼离心风机仿真方法的准确性,并重点研究了多翼离心风机在不同流量工况时的定常流动特性,结论如下:（1）气体由叶轮入口流向叶片时,流动方向会发生改变,在叶轮前盖板处流动角度变化较大,流动不稳定,气流沿轴向深入,流动变化角度较小,流场稳定性提升,在后盖板处流动角度变化最小,但是由于气流冲击后盖板壁面,流场稳定性稍差。（2）随着流量减小,风机流动稳定性降低,流动不稳定区域主要集中在叶轮进口和隔舌附近,不稳定特征主要表现为流线、流速以及压力分布极不均匀,并且失稳区回流加剧、涡结构增多、湍动能变大。2.通过非定常数值计算,对多翼离心风机发生旋转失速时的流量进行了判定,并研究了风机旋转失速机理及流场在旋转失速时的瞬态变化特性,结论如下:（1）多翼离心风机在Q/Qn=0.6流量工况时出现旋转失速现象,在Q/Qn=0.3流量工况时旋转失速程度加剧。在Q/Qn=0.6流量工况时旋转失速流场状态相对固定,随流动时间无明显变化,流量继续减小,旋转失速程度加剧,流动结构随时间变化波动较大。（2）旋转失速首先发生在隔舌附近流道,随着旋转失速程度的加剧,失速区范围逐渐变大,失速团数量增多;发生旋转失速的流道出流阻塞系数降低,出流受阻,在失速最严重的区域会出现回流现象。3.在叶轮出口不同周向、径向以及轴向位置设置监测点,分析了旋转失速工况下风机内部压力脉动规律,结论如下:（1）隔舌处监测点的压力系数最大,且随着流量的减小,压力脉动剧烈程度增大;叶轮出口受叶轮与蜗壳之间动静干涉影响,压力系数幅值最大,往蜗壳壁面径向移动,压力脉动程度减弱;压力脉动规律受轴向位置变化影响较小。（2）旋转失速程度的变化会引起压力脉动的变化,旋转失速越强,压力脉动越剧烈,低频脉动范围越广,失速频率幅值越高。4.引入了周向非均匀来流和径向非均匀来流两种形式,研究了不同来流对多翼离心风机旋转失速产生的影响,结论如下:（1）Q/Qn=0.6流量工况时,受径向非均匀来流影响,隔舌附近回流程度增大,旋转失速加剧,低频脉动变多,而周向非均匀来流对其失速特性影响较小;Q/Qn=0.3流量工况时,周向非均匀来流会导致蜗壳出口出现回流,这会使隔舌下方叶片流道进口出现更多失速团,严重影响叶轮进流状态,导致失速频率幅值增大。（2）额定流量时非均匀来会使得叶轮流道内进流状态变化,从而导致叶轮所受径向力出现波动,周向非均匀来流会降低叶片流道进口速度的均匀程度,使得叶轮所受径向力增大,而径向非均匀来流会改善叶片流道进口速度分布,降低叶轮所受径向力;在旋转失速时,叶轮所受径向力大幅度增大,且叶轮进流不稳定,非均匀来流对叶轮所受径向力影响减小。