随着计算技术的不断发展，三维粘性流场计算获得了非常大的进步，据此，有一些研究者提出了近似模型方法。该方法是 针对在工程中完全采用随机类优化方法寻优时计算量过大的问题， 应用统计学的方法， 提出的一种 计算量小、在一定程度上可以保证设计准确性的方法。在近似模型方法应用于叶轮机械气动优化设计方面 , 国内外研究者们已经做了相当一部分工作 [12-14] , 其中以响应面和人工神经网络方法应用居多。如何有效地将近似模型方法应用于多学科、多工况的优化问题 , 并用较少的设计参数覆盖更大的实际设计空间 , 是一个重要的课题。

理论和试验都表明，离心叶轮的射流尾迹结构随着流量减小更加强烈，而且小流量时，尾迹处于吸力面，设计流量时，尾迹处于吸力面和轮盖交界处。为了提高设计和小流量离心通风机效率， 2008 年，田华等人提出了叶片开缝技术 [22] ，该技术提出在 叶轮轮盖与叶片之间 叶片尾部处开缝， 引用叶片压力面侧的高压气体吹除吸力面侧的低速尾迹区， 直接给叶轮内的低速流体提供能量。最终得到 在设计流量和小流量情况下，叶轮开缝后叶片表面分离区域减小，整个流道速度和叶轮内部相对速度分布更加均匀，且最大绝对速度明显减小的结果。这种方法改善了叶轮内部流场的流动状况，达到了提高离心叶轮性能和整机性能的效果，而且所形成的射流可以吹除叶片吸力面的积灰，有利于叶轮在气固两相流中工作。

 李景银等人提出在 离心风机轮盖上靠近叶片吸力面处开孔的方法 [23] ，利用蜗壳内的高压气体产生射流，从而直接给叶轮内的低速或分离流体提供能量，以减弱由叶轮内二次流所导致的射流 - 尾迹结构，并可用于消除或解决部分负荷时 , 常发生的离心叶轮的积灰问题。通过对离心风机整机的数值试验，发现 轮盖开孔后，在设计点附近的风机压力提高了约 2 ％，效率提高了 1 ％以上，小流量时压力提高了 1.5 ％，效率提高了 2.1 ％。在设计流量和小流量时，由于轮盖开孔形成的射流，可以明显改善叶轮出口的分离流动，减小低速区域，降低叶轮出口处的最高速度和速度梯度，从而减弱了离心叶轮出口处的射流—尾迹结构。此外，沿叶片表面流动分离区域减小，压力增加更有规律。轮盖开孔方法可以提高设计流量和小流量下的闭式离心叶轮性能和整机性能，如果结合离心叶轮串列叶栅自适应边界层控制技术，有可能全面提高离心叶轮性能。

气体由集流器进入风道，经过导叶、转子和静叶最后从出口排出。试验装置参数：导叶为 40 片，动叶为19片，静叶为13片；机壳内径为450mm ，轮毂比为0.75，叶高为56.25mm ，转子与静子之间的间隙为3.6mm ，导叶与动叶距离可调（试验时距离为13mm）。为了保证光路顺利进入所测区域，把动叶周围外侧加工成为有机玻璃材质。由于激光片光源有一定的焦距，为了保证激光光路在所要求的距离范围内，在风道进口和导叶之间合适的位置开一小孔，内侧安装一光学反光镜，用反光镜反射的激光进入动叶叶道内部，就保证了测试区域在激光片光源焦距上。在测量过程中，叶片表面对激光的反光作用很强，反射的激光不仅使靠近叶片区域无法测量，强烈的激光也会对CCD造成损害，所以要避免强烈的激光反射，这就需要对叶片表面进行处理。先在叶片表面用喷雾器喷上一层薄薄的黑漆，然后再撒一层碳粉，最后用棉布打磨平整，不仅遏制了强烈的激光反射，而且也没有改变叶片的形状，对流场不会造成影响。用锁相技术对动叶不同位置进行锁相，测量了动/ 静叶3个不同相对位置上的流场。把导叶一个叶道平均分成3个位置，对每个位置进行锁相，具体操作时先把动叶扫过每个位置时所用的时间确定好，通过调节编码器脉冲延迟时间加以改变锁相位置。具体锁相位置如图2所示。受结构的限制，测量区域只能测量叶道内吸力面附近的区域，压力面流动无法进行测量，如图3 所示，矩形区域代表激光进入叶道前情形，近似梯形为测量区域。用 PIV 测量时，示踪粒子的选取与播撒也是一个较为重要的环节，选取祭祀用的香作为示踪粒子，粒子直径较小，跟随性好；但是烟雾容易在壁面上凝结，做一个工况要停机擦拭一次，以保证激光顺利通过。