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为了开发非定常旋涡的潜能，大幅度提高轴流压气机的气动性能，周盛教授在国际上率先提出了“非定常耦合流型”理论。利用非定常激励实现非定常旋涡流场时空结构由无序的非定常自然流态向有序的非定常耦合流态的转化，是实现非定常耦合流型的关键。本项研究重点探索实现流态转化的途径和条件。借助实验和数值模拟方法，对非定常激励频率、幅值等参数，以及攻角、流速等气动参数进行了详细研究，探索了合成射流旋涡发生器、尾流撞击等非定常激励途径对于实现流态转化的有效性。利用合成射流旋涡发生器首次在高速扩压平面叶栅上对非定常分离旋涡流动实现了有效控制，使得损失系数相对减小量达到22.8％。合成射流旋涡发生器能够促使主流区高动量流体与附面层低动量流体之间的掺混，增加高动量流体向附面层的输运，从而有效的控制流动中的分离。对射流频率、射流幅值、射流方向、射流位置等参数进行了研究，探索流态转化的条件。此外，实验结果表明合成射流旋涡发生器在压缩性起显著作用的高亚音工况（0.7Ma）时仍然有效，这就为合成射流旋涡发生器的工程应用奠定了坚实的理论基础。借助数值模拟对合成射流的激励频率、激励幅值、激励位置、激励方向等参数进行了优化分析。当激励频率等于（或接近）涡脱落特征频率时，获得最佳正效果。总体来说，激励幅值越大正效果越明显；但激励幅值达到最佳值之后，激励正效果随激励幅值增加而略有下降。最佳激励位置是刚好包含相应分离点的上游小范围（约为弦长7%）区域内，当激励位置不在分离点时，激励效果迅速减弱。当激励方向与主流垂直时，获得最佳激励效果，并且在一个较宽广的角度范围内激励效果都相当；最佳激励效果的角度范围随激励幅值的减小而变窄。上述激励参数对正效果的影响规律在所有研究工况下都基本一致。此外，还初步探索了如何合理组织轴流压气机内部叶片排之间各非定常分量的相互作用，以达到转化流态提高性能的目的。在各非定常分量之中，上游叶排交替扫过的尾迹和下游相邻叶排的非定常分离涡是最主要的两个分量。研究表明，合理组织上游尾迹的通过频率和幅值，能够有效的抑制下游的非定常分离，从而实现流态的转化。此外，对非定常耦合流型理论的工程应用还进行了展望。非定常耦合流型理论不仅能大幅度提高轴流压气机的性能，还能推广到“同一流场中多个具有相对运动物体非定常旋涡绕流相互作用”这一类别的其它应用领域，如轴流式涡轮、径流式压气机、径流式涡轮、风力发电站的风力涡轮布局等等。