仿生学研究发现表面微结构可以改变边界层结构,抑制湍流猝发频率和强度,降低表面摩擦阻力,为运动物体气动性能优化提供了新思路,其中,微沟槽减阻技术因不需要消耗其它能量同时具有很好的减阻效果成为研究的热点。本文以NACA65-010叶型为对象,对于沿流向布置的对称V型和梯形沟槽结构,分别在可压缩与不可压来流条件下,采用实验和数值计算相结合的研究方法开展了表面微沟槽对压气机叶栅气动性能影响研究及减阻流动机理分析。主要包括以下几个方面的研究工作:（1）在可压缩来流条件下,采用数值模拟方法重点研究了 V形沟槽间隔、沟槽顶角、沟槽位置、沟槽尺寸、沟槽形状等参数对压气机叶型气动性能的影响,进一步对比分析了来流湍流度和来流马赫数对带V形沟槽叶型气动性能的影响,并以V形沟槽叶型为例进行了减阻机理分析。结果表明,总压损失降低主要由吸力面沟槽产生,合理匹配沟槽几何参数、覆盖范围以及来流条件,可实现较优的减损效果。对优选得到的吸力面局部带沟槽结构,相同冲角下无间隔沟槽的减损效果优于有间隔沟槽的减损效果,当无间隔沟槽顶角度为60度时减损效果最优;相同沟槽结构的减损效果与冲角相关。来流湍流度增加使得相同冲角下光滑叶片和带沟槽叶片的总压损失增大,相同沟槽结构在同一冲角下的减损效果及最优减损效果对应的冲角受来流湍流度影响。冲角不变时相同沟槽结构的减损效果随来流马赫数增大整体呈下降趋势,最佳减损效果对应的无量纲沟槽宽度和具有减损效果的无量纲沟槽宽度范围不同。当保持沟槽无量纲宽度不变和沟槽其它参数不变时,不同来流马赫数条件下的最佳减损效果及其对应的冲角不同,较低来流马赫数条件下最佳减损效果更突出。当吸力面15%-50%弦长范围覆盖顶角为60度无间隔V形沟槽和来流湍流度5%时,0.4来流马赫数下在0度冲角的最大减损量为3.3%,此时无量纲沟槽宽度为12.3;0.3来流马赫数时在8度冲角的最大减损量为3.23%,此时无量纲沟槽宽度为15。研究发现表面微沟槽对叶型气流折转角特性的影响不明显。与光滑叶片对比,相同冲角下微沟槽叶片的壁面平均剪切应力和湍动能均小于光滑叶片,湍流边界层损失减小,同时,微沟槽可以推迟边界层流动分离的产生,从而降低叶型损失。V形沟槽和梯形沟槽的对比分析表明,两种沟槽形状在一定冲角范围内均可以降低叶型损失,最优减损效果极其对应的冲角不同,其中,V形沟槽的最优减损效果优于梯形沟槽。梯形沟槽对叶型气流折转角特性的影响同样不明显。（2）在不可压来流条件下,采用数值模拟方法重点研究了流向对称V形沟槽位置、沟槽尺寸、来流湍流度等参数对压气机叶型气动性能的影响;在V形沟槽优选方案基础上,对比分析了 V形和梯形沟槽减损效果的差异;在典型冲角下分析了以上各因素的综合影响;并对V形沟槽与梯形沟槽进行了减阻机理分析。结果表明,对于吸力面局部沟槽叶片,在低湍流度条件下沟槽布置在分离区之前有较好的减阻效果,当沟槽布置在分离区时减损效果不明显,甚至出现增阻现象;不同沟槽位置的最佳减损效果及其对应的冲角不同;对于最佳沟槽位置,相同冲角下不同沟槽尺寸对应最佳减损效果不同。相同冲角下,来流湍流度增加使得吸力面局部沟槽叶片的总压损失减小,气流折转角增加;相同冲角下,吸力面局部沟槽叶片在不同来流湍流度下对应的减损效果不同;湍流度增加沟槽的减损效果降低。在0度冲角下,V形沟槽在来流湍流度1%时最大减损量为5.78%;在来流湍流度5%时的最大减损量为1.1%。V形沟槽对叶型气流折转角特性的影响不明显。V形沟槽和梯形沟槽的对比分析表明,两种沟槽形状在一定冲角范围内均可以降低叶型损失,最优减损效果极其对应的冲角不同,其中,V形沟槽的最优减损效果优于梯形沟槽。梯形沟槽对叶型气流折转角特性的影响同样不明显。与光滑叶型相比,沟槽结构能够减小壁面剪切应力,改变近壁面速度分布以及边界层分布。同时抑制流体在分离区展向方向上的能量交换,减小湍动能进而达到减损的效果。（3）采用超精密加工方式在叶片吸力面20%-50%弦长范围加工顶角为30度、高宽比为0.5、宽度为0.185mm的无间隔梯形沟槽。在来流速度25m/s、湍流度1%条件下进行低速叶栅吹风实验,此时沟槽无量纲宽度为17,在0度冲角下梯形沟槽能够使得叶型损失减少26.2%。