燃气轮机在多尘环境中运行往往引起发动机组件的磨损,进而导致运行工况恶化,对于压气机而言更为明显和严重。这一现象是由环境中沙尘等固体颗粒经由压气机进入燃机,并与叶片等壁面发生连续性的碰撞引起的。为了详尽深入地了解自固体颗粒入射至压气机性能衰退的气固两相流作用机理,在对文献中肘形管道磨损特性的求解与验证的基础上,采用ANSYS CFX软件完成了四级轴流压气机气固两相流和磨损特性的数值研究。本文开展的数值研究内容包括:1、以史为鉴,在阅读大量国内外文献的基础上,详细地归纳了压气机气固两相流和磨损领域的研究重点和难点、计算流体动力学(CFD)求解技术以及气固两相流与磨损经验关系式,以此作为课题充实的理论支撑。2、以文献中肘管模型为依托,将其特定位置处的磨损量大小与实验结果进行对比,验证了本文所采用稀疏气固两相流和磨损CFD求解技术的正确性,进而作为轴流压气机研究的基础;通过用户自定义方程(UDF)的嵌入,实现了CFX软件肘管磨损问题预测的二次开发。3、定义了轴流压气机研究的基本变量,验证了压气机无固体颗粒入射时数值计算方法的正确性;计算分析了单相流流动特性,获得了其运行时的特性曲线和流场分布;得到的数值结果也是后续章节中四级压气机气固两相流、颗粒轨迹等运动规律以及磨损特性研究的基础。4、在肘管气固两相流和磨损特性以及压气机单相流场验证的基础上,研究了四级轴流压气机气固两相流和磨损特性。探究得到了在多尘环境运行时,固体颗粒对压气机叶片、轮缘和轮毂磨损作用的严重程度以及位置分布;进而分析了不同参数(颗粒直径、颗粒入射浓度和压气机转速)条件下压气机叶片、轮缘以及轮毂等部位磨损程度的变化规律;最后,基于位置差异性的磨损分布情况预测了压气机叶片粗糙度及叶顶间隙对其性能的影响。