离心压气机被广泛应用于航空发动机中,当离心压气机在小流量工况下运行时,各组件内部会出现失速和喘振等不稳定流动现象,这些现象会限制离心压气机的稳定运行范围,严重时甚至会对离心压气机本身造成不可逆的损伤。为了避免这种情况的发生,加强离心压气机运行的安全性和可靠性,有必要对离心压气机在小流量工况下出现的不稳定流动现象进行深入研究。本文首先对带有叶扩压器的高速离心压气机进行了实验测试,获得了不同旋转速度在不同流量下离心压气机的性能及内部流场动态数据,捕捉到了高速离心压气机的失速和喘振等不稳定流动现象。并通过CFD数值模拟方法对离心压气机内部流场的稳定与不稳定特性进行了分析,分析结果对研究带有叶扩压器的高速离心压气机的不稳定流动现象提供了进一步的参考。本文具体内容有以下几点:1.参与搭建了高速离心压气机实验台,掌握了高速离心压气机的运行操作方法,掌握了静态和动态气动参数的测试技术。进行了在不同转速条件下全工况的实验测量,编制了离心压气机性能求解程序,获得了不同转速下压气机的性能曲线以及内部压力的动态数据。2.通过实验对比研究了有叶扩压器在三个不同安装角度（18°,14.5°,21.5°）下的性能,并通过动态压力数据体现了带有叶扩压器的高速离心压气机内部流动的复杂性。3.采用单流道定常数值计算方法对带有叶扩压器的离心压气机进行了数值模拟,获得了不同转速下的性能曲线,经实验结果对比验证后,分析了三种代表工况（堵塞工况,设计工况,近失稳工况）下的流场特征。4.采用了全周流道对带有叶扩压器的高速离心压气机进行了非定常的数值模拟,发现在低旋转速度（70%设计转速）下定常和非定常计算结果接近,而对于高旋转速度（设计转速）定常和非定常计算结果差异较大,从流场对比可以发现非定常计算捕捉了扩压器所导致的逆流对叶轮的影响,逆流对叶轮做功能力的影响导致了定常和非定常计算的差异。5.实验中捕捉到了带有叶扩压器的离心压气机进入喘振的过程,通过动态压力数据,结合数值计算分析了带有叶扩压器的离心压气机在小流量工况下不稳定流动现象的产生机理,通过对不稳定工况下有叶扩压器的内部流场进行细致研究,直观清晰地展现了高速离心压气机内部不稳定流动结构的发展与传播过程。