本文对高压压气机的低速模化设计方法进行了详细研究，明确了高、低速压气机内部流场相似变换需遵循的相似准则，确立了用于模拟高压压气机高速流场的低速模化设计方法。文中通过对低速压气机流场特点的详细研究及高、低速压气机流场相似性的对比，建立了一套较为系统的压气机高、低速模化设计-流场分析-性能改进的工作流程，丰富了高压压气机内部复杂流动的研究方法。本文研究对象为某典型高压压气机，该压气机设计转速下存在稳定工作范围较窄的缺陷，前期研究表明一级转叶叶顶处的泄漏流和流动堵塞是造成失速的主要原因。为了在低速条件下通过实验验证机匣处理的扩稳效果，本文选取进口导流叶片和一级转叶进行低速模化设计，在此基础上进行机匣处理相关研究。首先，对国内外相关研究内容进行了系统的整理和分析，针对本文研究对象的气动和结构特点，总结归纳出了适用于该型压气机的低速模化设计准则，为模化设计奠定了基础；其次，遵循上述模化设计准则，对高速原型压气机成功进行了模化设计，并对高、低速压气机的流场结构进行了详细的对比验证，结果表明高、低速压气机不仅具有气动相似性，且近喘机理相同，验证了在低速压气机上进行机匣处理扩稳实验研究的可行性；最后，在高、低速压气机上分别应用圆弧斜缝式机匣处理技术，数值结果表明，该机匣处理结构对高、低速压气机作用机理相同，均能有效扩稳。