离心压缩机具有高效、可靠、结构紧凑及转速高等优点，在能源动力及军事工业等领域发挥着极其重要的作用。为了降低运行成本，需要不断的提高压缩机效率。长期以来，人们主要是通过改进并优化离心压缩机的主要元件——叶轮来提高压缩机的性能，而忽略了对静止元件，如蜗壳的研究。然而，随着研究的深入，叶轮可挖掘的潜力空间越来越小，因此，人们也逐渐把目光投向蜗壳等静止元件的研究，以期挖掘其可能存在的节能潜力，希望藉此提高机组的整体运行效率。本文研究对象是某公司生产的两类典型焊接式排气蜗壳，即等宽变高式排气蜗壳、等高变宽式排气蜗壳。利用CAD软件Pro／E、SolidWorks，CFD软件NUMECA建立起压缩机末级完整的三维流场的数值模拟分析平台。通过对内部流场的模拟，掌握了原来两类典型设计的内部流动规律。针对原设计中存在的问题，提出了优化设计的建议和方法，使末级效率分别提高4．5％、3．0％，效果显著。在以上工作的基础上，总结出影响矩形蜗壳气动性能的三个几何参数，同时制定出《焊接式排气蜗壳气动设计规范》。利用CFD技术，对应用该规范设计的蜗壳结构进行了分析，数值模拟结果充分说明了规范中介绍的设计方法的有效性、通用性，可以推广应用于所有的焊接式排气蜗壳气动设计。本文制定的《焊接式排气蜗壳气动设计规范》，为今后的蜗壳设计提供了依据，按照这种方法设计，估计可以使整机效率在原有基础上提高1-2％，大大降低了机器的运行成本，提高了产品的市场竞争力。