中文摘要：

高压比离心压气机广泛应用于中小和微型燃气轮机和航空发动机，设计高转速、高负荷、高压比离心压气机在建立发动机设计体系中起着举足轻重的作用。本课题通过对带有跨声速非定常进口扩压器的高压比离心压气机内部复杂流动机理的探讨与研究，发现影响系统性能的主要因素，增进离心压气机叶轮与扩压器的优化匹配，尤其注重跨声速进口时扩压器中激波与附面层的相互干扰；扩压器对叶轮运行特性的影响；分析动静干涉对二次涡的作用；进行非定常二维、三维湍流精确解计算，通过与实验结果的对比分析，发展并验证具有国际先进性的高压比离心压气机优化设计理论及技术。上述工作过程的全面考核、修正、应用，最终将形成高压比离心压气机气动设计理论与方法，并可推广到工程设计，形成实际应用的数值模拟软件。使得高效燃气轮机可应用于分布式能源系统，提高能源利用率、改善安全性与解决环境污染。

结论摘要：

高压比离心压气机广泛应用于小型和微型燃气轮机，设计高转速、高负荷、高压比离心压气机在建立发动机设计体系中起着举足轻重的作用。本课题通过对带有跨声速非定常进口扩压器的高压比离心压气机内部复杂流动机理的探讨与研究，发现影响系统性能的主要因素。开展叶轮内部流动的数值模拟与分析，证明流道内存在复杂的跨音速流动；增进离心压气机叶轮与扩压器的优化匹配，揭示扩压器对叶轮运行特性的影响。探讨顶部间隙对压气机性能的作用,特别是端部的涡损失评估。对离心压气机中扩压器与叶轮匹配时的非定常流动进行数值研究，主要研究了不同扩压器叶片倾角对扩压器中流场的影响。这些工作可应用到高压比离心压气机的工程设计以提高效率增加工作范围。