轴流风机作为一种叶轮机械已有较长的使用历史,而应用在空调器上的轴流风机因其压头较低,通常被称作轴流风扇.轴流风扇在空调器上主要用来对外机散热器强制散热,风扇内流结构及其外特性对风扇散热效果和噪声有着密切关系.近来,为提升性能和降低噪声,前缘弯掠型轴流风扇在空调器上得到了应用.然而对于此类风扇内流结构及其特性的研究国内外文献却不多见.PIV技术由于结合了流动可视化技术和定量测量手段而其在流体机械流场测量中得到广泛应用,迄今为止,对前缘弯掠轴流风扇进行PIV实验测量的研究尚未见公开报道.该文用PIV技术首次对开式前缘弯掠轴流风扇内流现象和流场结构进行测量.实验用轴流风扇叶轮外径556mm,轮毂比0.39,叶顶/叶根弦长为284/126mm,叶片数4,流量系数0.34,叶轮设计转速890rpm.在不同弦长处布置与流道垂直的五个截面,从进口方向拍得靠吸力面一侧的流动图像.同时从流动进口方向拍得与转轴垂直的四个截面的流动图像,在三种实验转速下进行了实验测量.实验结果表明,开式前缘弯掠轴流风扇在叶顶吸力面尾缘附近形成的叶尖涡流动,以一条与旋转方向相反的斜线沿通流截面延伸与扩散,一直到转子下游出口,经历了一个生成、发展、扩散的流动过程.同时发现风扇下游存在尾迹,且愈往流动下游,尾迹愈弱,直至消失.在不同转速下进行实验发现叶尖涡大小随转速增加而增大,叶尖涡影响范围随转速增大而增大,尾迹影响随转速增大而增强.实验结果为把握这种轴流风扇的流动机制,并为改善其流场结构和风扇降噪提供了依据.同时该文的研究丰富和发展了PIV技术在空调风扇非定常流动实验中的应用.该文受国家自然科学基金项目(No.50176012)和教育部博士点基金项目(No.20020487025)的资助.