目前横流风机的气动效率和气动噪声问题引起了越来越多的关注。首先，横流风机具有独一无二的几何结构，在居家、商业和工程领域上的应用非常广泛。其次，横流风机的内部流动与其它类型的风机有着显著区别，如气流两次通过叶栅、在叶轮内部的偏心涡结构等，迄今为止针对横流风机的气动设计方法还很不完善。因此，研究横流风机内流特征和气动声源特性，考察叶轮几何特征对气动特性的影响，并在此基础上探讨风机性能和噪声的评价方法，小仅具有实际的应用价值，也具有重要的理论意义。　　 本论文以某型号空调室内机所使用的横流风机为研究对象，建立了气动-声学测试实验装置，详细测量了具有不同叶轮几何特征的横流风机系统及空调室内机系统的气动性能和噪声特性，讨论了横流风机及空调室内机系统气动，声学性能的评价方法，重点分析了叶轮几何特征变化对气动，声学特性产生的影响。　　 内流场的研究是开展气动-声学研究的基础。本文采用PIV激光测试系统对横流风机的进口及出口流场进行测量，由于横流风机叶轮封闭，本研究对实验装置进行细致的改装后，采用三孔气动探针从叶轮侧面伸入，详细测量了叶轮内部区域的流场。测量结果较为全面地展示了横流风机内部的特殊的流动彤态，重点讨论了当叶片外周角改变时所引起的流场形态的变化。此外，在横流风机的主要声源面-蜗舌和蜗壳固避埋设动态压力传感器阵列，测量了具有不同叶片外周角度的叶轮扫过固壁表面产生的非定常压力脉动特征。　　 本文同时采用商用软件FLUENT对具有不同叶片外周角的横流风机的内部流动展开非稳态数值模拟。结合实验结果，进一步揭示了横流风机进出口不均匀流动形态及叶栅做功和流动损失机理，深入分析了叶片外周角变化对内部流动形态产生的影响。通过非稳态计算结果得到了固壁表面的压力脉动特征，并与实验结果相对比，讨论了横流风机表面声源的分布特点，并且考察了叶片外周角度变化时对声源特征的影响。　　 本文在横流风机内流场的实验和数值研究基础上，完善了横流风机性能预测的平均流线法。把偏心涡回流区域假设为相对封闭的环流区域，将横流风机流场划分成偏心涡同流区和通流区，并通过数值计算结果考察了偏心涡同流区域的特征尺度在节流条件下的变化。根据主流区域的流动特点，分别建立了相应的损失模型。其中，主流叶栅区域的压升及流动损失采用Powell的半经验叶栅理论建立，针对横流风机叶栅的不均匀来流特点，对叶栅进气攻角的周向分布进行了假设。通过计算详细比较和讨论了不同叶轮在叶栅局部区域所产生的理论及实际压升和流动损失，通过与实验结果的对比，证实了所建立的平均流线方法可以较为准确地预测了外周角度变化时横流风机的总压和静压曲线。　　 本文发展了考虑横流风机叶轮节间交错特征及风机轴向长度的气动噪声预测方法。首先在叶轮的相邻交错节对应的固擘表面分别埋设动态压力传感器，并对近场壁而压力脉动的时域结果进行互相关分析，证实了交错叶轮不同节的叶片扫过周围固壁所产生的压力脉动存在时域差，并且时域差与叶轮节间交错的角度和转速之间存在关联。噪声预测基于非稳态CFD模拟获得的近场卢源表面的压力脉动结果，根据实验结论对带有交错特征的横流风机叶轮轴向各节对应的近场声源时域特征进行假设，采用FfowesWilliams-Hawkings方程的Farassat IA积分形式的解进行计算。计算结果给出了横流风机近场蜗舌、蜗壳及旋转叶轮的声源分布特性，分析了叶片外周角度改变时，声源特征的变化。其次，计算得到了具有三种不同交错角度的叶轮的室内机远场噪声的时域和频域结果，以及各阶离散噪声的指向特性，并且在计算中考察了横流风机轴向长度对计算结果的影响。将计算所得结果与详细的声学测量结果相对比，讨论了计算方法的准确性。　　 最后，针对横流风机叶轮轴向较长并分节交错的几何特征，将叶轮各节简化为近场存在脉动时域差的点源，提出了阵列的点源模型用于横流风机节间交错角度的低噪声优化设计。将计算结果与声学预测结果和实验结果相对比，证实了模型简化的合理性。通过模型的计算结果重点分析了不同转速条件下，叶轮节间交错角度与风机各阶离散噪声间的关系，并对叶轮交错角度进行低噪声优化，优化后的叶轮相比原叶轮在气动性能不变的前提下，气动噪声下降了0.6～0.8dB。