目前,淡水资源短缺已成为很多发展中国家可持续发展新的制约因素,我国也同样存在着这个问题,同时随着我国现代化建设中对淡水资源保护的不足,产生淡水资源短缺问题的地区越来越多。在淡水资源严重缺乏的一些中东国家,不约而同的采用海水淡化来缓解淡水资源紧张的矛盾,其中沙特、以色列70%以上的淡水资源是通过海水淡化而来。而世界上一些发达国家也早已认识到淡水资源的重要性,美国、西班牙早在80年代便开始大肆发展海水淡化产业。各国的发展经验表明,淡水资源将会是未来的稀缺资源,而目前看来海水淡化是大量生产淡水最有效的途径。机械压汽蒸馏(MVC)海水淡化技术是众多海水淡化技术中出水质量最高的方法,且该种淡化方法便于设备小型化,且能耗低。在整个MVC装置中,蒸汽压缩机是最核心的部件,目前行业内为MVC配置的压缩机多为离心式压气机。我国自主的MVC海水淡化技术还不成熟,系统核心设备的国产化率较低。本论文结合100m3/d MVC海水淡化系统中蒸汽压缩机的实际使用条件(低压缩比、大体积流量),对闭式离心叶轮的蒸汽压缩机结构和气动特性进行研究。首先对叶轮几何参数进行了计算,然后通过专业的压缩机设计软件CFturbo对压缩机的叶轮、蜗壳及扩压器进行了设计与建模,最后运用旋转机械仿真软件ANSYS CFX对设计的压缩机进行了CFD仿真研究。并以提高叶轮的工作效率、压比及扩大其稳定工况区为目标,对离心叶轮进行了改进设计研究。在经过对原始设计叶轮进行数值模拟、并对其工作性能与内部流场特性进行分析的前提下,从三方面对原始设计叶轮进行了改进设计工作:(1)根据叶片最优载荷的分布改进叶片三维结构,以改进叶轮气动性能;(2)为减轻叶轮在出口位置处的气流分离现象,在叶轮最优载荷分布形式下调整叶轮的出口宽度,进一步改进叶轮的工作性能;(3)通过叶片前缘位置的改进,改变叶片入口面积,扩大叶轮稳定工况范围。改进设计后的叶轮多变效率提升了2.95个百分点,压比也满足了设计要求,且机组稳定运行工况区明显变宽,叶轮通道内流场的流动分离情况得以改善。