微型涡喷发动机由于其重量轻、推重比高、便携带等优势,引起国内外研究者的高度重视,在微小型涡喷发动机的研制过程中,研究者们推崇更高的推重比和更大的比功率,但由于受到尺寸约制,在增大发动机推重比的同时会带来更多的热能耗散和性能损失。转子部件作为微小型涡喷发动机的核心部件,其结构紧凑轻便性越好,压比、功率等性能参数越高,对微小型涡喷发动机的整体性能提升就越大。传统的微小型涡喷发动机经过几十年的发展,其应用已经十分广泛,技术也相对成熟,但其能耗高、无回热,压比小的缺点较为明显。基于此,本文在传统涡喷发动机的原理结构上提出一种集两级离心压气机和轴流涡轮一体化的复合叶轮发动机,该发动机主要由一体化复合叶轮、环形燃烧室,涡轮导向器、机匣、尾喷管、启动电机等部件组成,其结构紧凑性好、重量轻、轴向尺寸小。与传统涡喷发动机的布局不同,该发动机在离心压气机出口轮缘处设置空心轴流涡轮,使得压气机和涡轮一体化,利用压缩后的低速气流对空心涡轮进行冷却换热,提高了涡轮前燃气温度,同时以低压级压气机的罩壳面作为高压级压气机的轮毂面,两级离心压气机的叶轮有机融合为一体,组合成循环增压离心压气机,大幅度提升了压气机的压比。本文以该微小型复合叶轮涡喷发动机的核心机（循环增压复合叶轮）为研究对象,对该复合叶轮进行总体设计分析,主要研究内容包括以下几个方面:（1）通过CF-turbo叶轮设计软件对循环增压离心压气机进行参数化设计,确立了循环增压离心压气机各特征截面的基本尺寸以及压气机的叶片进出口安放角和叶片叶型,完成了压气机叶轮的三维叶轮造型设计,最后通过CF-turbo与CATIA的交互式设计方法,完善了循环增压离心增压复合叶轮的三维模型建立以及该微型复合叶轮涡喷发动机的整机物理模型。（2）根据设计要求,重点开展循环增压离心压气机的设计和气动分析工作,同时对空心轴流涡轮的涡轮特性进行了分析,在气动方面验证了循环增压复合叶轮的可行性。（3）对循环增压复合叶轮进行静强度分析,根据实际工况对复合叶轮添加离心载荷和热载荷,在给定的材料基础下,分析了复合叶轮整体及两级离心叶轮叶片的位移变形和应力分布,验证了复合叶轮结构强度方面的可行性。