随着现代科学技术的不断发展,燃气轮机的技术指标也在不断提高,这对压气机的各方面要求如级负荷、效率和喘振裕度等又有了新的要求。高压比的跨音速压气机的设计渐渐被提上日程。而且,对于跨音速压气机的变工况特性,特别是对于跨音速所产生的激波以及压气机旋转失速的研究也越来越受到人们的重视。本文首先据所给定的一些基本参数如流量、压比、效率、内外径大小以及压气机进口的轴向速度等,按照所介绍的设计方法,先是一维设计得到流道数据,然后根据流线曲率法得到压气机的准三维数据,最后通过Numeca软件,根据准三维计算得到的沿叶高的各项数据,得到了压气机叶片形状,完成了压气机跨音级的设计工作。随后,使用Ansys-CFX平台对所设计的进口导叶以及跨音速转子进行了多工况的三维定常数值模拟,重点关注了不同工况下叶顶部位流动的变化和转子的三维激波结构的不同,分析了较小叶顶间隙的跨音速转子失速的原因,并对不同出口背压下跨音速转子的三维激波结构进行了 一定的探讨。最后,改变了进口导叶的安装角,探讨不同导叶安装角下跨音速转子在设计点的流动情况以及不同导叶安装角下的变工况特性。重点关注了不同导叶安装角的转子叶顶的流动情况的不同以及各安装角下的转子三维激波结构的变化。