多翼离心风机具有压力系数高、流量系数大、尺寸小、噪声低等优点,在国民生产和生活中应用非常广泛。但多翼离心风机内部流动十分复杂,叶轮轮径比和相对宽度较大,致使在叶轮进口处气流沿轴向分布不均匀。针对该不均匀流动特点,本文旨在借助CFD手段对常规轴向均匀叶轮进行轴向非均匀设计及研究,以达到既改善叶轮前盘区域的流动分离现象,又充分发挥叶轮中部及后盘区域的做功能力,较大化提升叶轮性能的目的。本文的主要研究工作与结论如下:(1)借鉴前人叶轮斜切设计思想,对某原型风机叶轮进行斜切设计及研究,探索斜切叶轮对风机气动性能及流场分布影响规律。研究发现:对原风机叶轮进行斜切设计虽有改善风机前盘区域流动状况但未能充分发挥叶轮中部及后盘区域做功能力,风机气动性能提升效果不甚明显;对叶轮进行斜切设计时,斜切边前盘侧叶轮内径对风机气动性能影响较大,不合理的前盘侧叶轮内径甚至会导致风机气动性能下降。(2)在斜切设计研究基础上更进一步,提出叶轮轴向非均匀设计思想,并对该原型风机叶轮进行轴向线性非均匀设计及研究。研究发现:叶轮内径决定了该叶轮斜切设计时其气动性能提升潜力,斜切边前盘侧叶轮内径对该叶轮斜切设计时风量影响较大;轴向线性非均匀叶轮改善了常规叶轮前盘与中部区域叶道分离涡以及靠近风机出口侧叶轮出口附近涡流与回流,增大了叶轮前盘与中部区域出口流量。(3)为更充分发挥叶轮后盘区域做功能力,在轴向线性非均匀叶轮基础上,对该原型风机叶轮分别进行轴向多段直线与轴向样条曲线非线性设计及研究。研究发现:对叶轮后盘斜切能改善后盘叶轮流道流动情况,提升风机风量,但由于内置电机的影响,效果不甚明显;叶轮轴向样条曲线设计与叶轮轴向多段直线设计模型对比,风机气动性能未明显提升。