多级轴流压气机匹配对其效率和稳定性具有重要影响。叶顶间隙不但是设计环节的重要参数,而且随压气机的瞬态工况而改变。本文采用数值模拟方法,以某型五级轴流压气机为研究对象,重点探索了不同叶顶间隙对多级轴流压气机匹配的影响规律及机理。从0%到3%选取了6组不同的相对叶顶间隙来估算叶顶间隙大小对多级压气机及其匹配的影响。研究发现,叶顶间隙每增大0.1%,将会导致整机等熵效率减小0.2%。随着叶顶间隙的增大,前面级会趋向失速区;第一级对整机效率减小贡献很大,当叶顶间隙从0%增至3%,第一级多变效率减小量高达10%。本文提出了一种从效率角度估算匹配的定量方法。通过定量方法估算表明,该研究压气机在中等叶顶间隙下匹配最好。定量估算还给出了匹配的优化潜力,在0%叶顶间隙时为0.31%,而在1%叶顶间隙时为0.10%。改变叶片安装角优化匹配的潜力未能全部挖掘,初步研究得到了0.3%的效率提升并拓展了失速裕度。随叶顶间隙增大,压气机流量减小。可以发现,叶顶间隙增大导致的级效率的减小量在不同流量几乎相同,与流量无关。研究同时发现,增大叶顶间隙对后面级的转子和静子的影响是1:1。叶顶区域攻角变化只与流量有关。通过优化设计叶片前缘减小气流攻角,并没有提高压气机的性能,从而表明叶顶区域攻角变化对级效率关系不大。