弯掠叶轮变工况内部流动是目前叶轮机械领域的研究热点。首先，航空发动机工程应用中采用弯掠技术来改善核心部件--风扇/压气机--的气动性能和稳定性，弯掠叶轮对内部流动控制受到了全球航空业研究者和工程师的重视和关注；弯掠技术对改善其它燃气轮机等叶轮机械的气动性能和稳定性，也是有很高工程应用价值:此外，随着节能降耗成为科技工作者们关注的焦点，对高性能、具有宽广稳定工作范围的风扇/压气机的追求一直在继续。因此，研究弯掠叶片的内部流动和气动声学性能，并在此基础上讨论扩稳降噪机理，不仅具有理论意义，也具有重要的实际应用价值。　　 本论文基于实验测量和数值模拟，研究了具有不同周向弯曲方向和角度叶片的低压轴流风扇变工况气动和声学性能，对不同工况下周向弯曲叶片对内部流动稳定性和声学特性的影响规律进行了研究，讨论了周向弯曲叶片扩大稳定工作范围机理和降噪机理，重点讨论了周向弯曲叶片叶尖泄漏流动与旋转不稳定性和间隙噪声间的密切关系。　　 对周向弯曲叶轮不同工况下的进出口区域流场进行了三维速度测量，获得了速度场和频谱特性；通过叶尖泄漏流动的详细测量获得周向弯曲叶片的泄漏流流动结构和频率特性，及其随流量变化规律；通过数值模拟获得叶轮流道内的流动结构，并结合涡声理论讨论了泄漏涡与叶尖噪声源的密切关系；讨论了叶片周向弯曲方向和角度对内部流动控制规律。　　 首先搭建轴流风扇气动-声学性能进气实验平台，为开展非设计工况气动声学性能研究提供了基础。对具有常规径向叶片、周向前弯叶片和周向后弯叶片的轴流风扇进行气动-声学性能实验，获得空气动力学特性曲线和声学特性曲线。　　 在实验平台上，采用热线风速仪对不同工况下的进出口流场进行测量，获得周向弯曲叶片进出口区域流场的三维瞬态速度和平均速度场，获得三维流动结构和湍流脉动信息，分析叶片周向弯曲对流动不稳定性的控制，及其随流量变化规律，分析扩稳机理。　　 此外，设计了详细的周向弯曲叶片叶顶区域流场测量方案，采用PIV粒子图像速度仪，在压力峰值工况下测量获得叶顶泄漏流动的瞬态速度场，讨论了叶片周向弯曲对泄漏流动不稳定性的影响；并在若干小流量工况下，采用动态压力传感器测量机匣壁面叶顶区域的静压脉动，获得泄漏流的频谱特性及其随流量变化特性，分析叶片不同周向弯曲方向对叶项泄漏流动诱发的不稳定性流动和间隙噪声的影响。　　 最后，采用CFD数值模拟，对各叶轮稳定工况的内部流场进行数值分析，通过与气动性能实验结果和出口热线测量结果对比，验证了计算结果的准确性。获得周向弯曲叶片叶顶区域详细的泄漏流流动特征，对比分析三种叶轮的泄漏流动随流量变化规律；重点分析了周向弯曲叶片对叶尖泄漏涡的影响规律，并采用涡声理论分析由泄漏涡诱发的声源特性，讨论了随着流量降低周向弯曲叶片对涡声源的控制规律，以及泄漏涡与涡声源的协同特性；采用近场机匣壁面动态压力测量，配合远场声学同步测量，获得叶顶泄漏流动与远场噪声的相关性，验证叶片周向弯曲方向对近远场声学特性的控制规律，分析降噪机理。