离心压气机的效率和工作范围主要由其内部流动决定,常见的离心压气机的内部流道主要由叶轮流道、扩压器流道和蜗壳流道组成,这三者的粗糙度都会影响到压气机的性能表现。目前对于粗糙度研究较为广泛集中在叶栅和压气机的叶片上,关于离心压气机叶轮下游的蜗壳和扩压器粗糙度的相关研究较少,且缺乏试验结论。因此本文通过研磨改变离心压气机蜗壳和无叶扩压器表面粗糙度,数值模拟和试验研究其对压气机性能的影响,找出压气机性能与蜗壳粗糙度之间存在的关系,为离心压气机性能提升和实际生产过程中加工工艺的选择制定提供参考。本文主要工作包括:对于所研究涡轮增压器离心压气机蜗壳进行了剖切,测量、提取并模化了蜗壳表面形状,拟合并计算得到了蜗壳的粗糙度。通过数值模拟的手段对压气机进行了仿真计算,并与试验结果相对照,验证了仿真结果的可靠性。通过模拟不同平均粗糙度的压气机蜗壳和扩压器表面,探究了不同粗糙度对压气机性能的影响的变化程度,分析其损失的分布与变化。仿真结果表明:随着蜗壳粗糙度的增加,压气机效率和压比随之下降,下降的幅度在小粗糙度时较大,而在较大的粗糙度时变化较小。粗糙度对于效率的影响幅度比压比更加明显,而且在大流量工况时的粗糙度对效率和压比的影响程度最为明显。粗糙度对于压气机的最小流量边界有小量的影响。进一步把蜗壳沿周向分为了几个部分,研究不同位置蜗壳内表面粗糙度对于压气机性能的影响程度,为高效加工平整蜗壳内流道表面提供依据。通过磨粒流加工,提高压气机蜗壳内表面光洁度,得到不同粗糙度的蜗壳并测量使用这些蜗壳时压气机的性能。由于磨粒流加工为去材料加工,而蜗壳材料较易为去除,对蜗壳的几何形状进行了控制以防止变形。加工时由于蜗壳流道内部几何的复杂性,加工后粗糙度分布并不均匀,但加工后蜗壳内表面粗糙度均得到了较大程度的改善,平均表面的粗糙度从Ra=4μm左右降低到1.5μm左右。同时研磨了较为光滑的无叶扩压器用于研究无叶扩压器粗糙度的影响。通过增压器试验台试验得到了不同粗糙度蜗壳与扩压器下的压气机性能曲线,试验结果表明:扩压器粗糙度降低可以全面提高压气机效率,蜗壳粗糙度的改善则只提高了压气机低速下的效率。由于可能的试验误差,压气机高速下的效率没有得到改善。蜗壳的粗糙度对压气机的喘振流量的影响有限,而且在低速和高速的影响可能不同。