轴流压气机是燃气轮机的核心部件之一,在航空、航海、能源与民用发电上有着广泛应用。较大的输出功率、较高的燃油经济性和良好的可靠性是燃气轮机共有的设计目标,这就要求轴流压气机具有更大的单级压缩比、更高的压缩效率和足够的稳定工作裕度。因此,对压气机流动失稳和流动损失的原因进行分析并控制,对改善压气机的性能和可靠性具有重要意义。本文将介绍作者在结合端壁造型和机匣处理技术来改善轴流压气机气动性能所做的研究,着重介绍以下3个方面的工作:（1）轴流压气机的流动损失与失速原因分析。针对某跨音速轴流压气机进口级进行数值仿真分析,首先在流场中确认损失源的分布位置,明确损失产生的原因。再通过对转静子叶顶流场信息的提取,根据已有的压气机失速判定准则预测压气机最先发生失速的位置,并分析可能的失速原因。结果表明,该压气机的失速类型是转子叶尖失速。它的损失主要分布在转/静子叶顶和转子吸力面附近,其中转子叶尖间隙泄漏涡和静子角区分离涡损失最为严重。（2）转子轴对称端壁造型对压气机性能的影响及其机理研究。首先设计了正弦曲线和与正弦曲线对称的曲线两种机匣型线（正弦造型和对称正弦造型）、六种造型方案。接着通过数值仿真验证两种形状的造型对压气机性能影响的差异及其控制机理。最后讨论了造型高度对压气机效率和稳定工作裕度的影响。结果表明对称正弦造型可有效改善压气机性能,并且局部造型可以起到与全局造型相当的改进。这项研究将为转子机匣轴对称端壁造型的实际应用或其经验式造型优化设计提供参考性的设计准则。（3）轴对称端壁造型在自循环压气机级中的应用研究。首先设计了一个基准自循环机匣,并通过调整喷嘴轴向位置、引气口轴向位置和周向偏转角度,研究了三种变量、十个处理机匣方案对压气机总性能的影响。接着将这十个自循环压气机中的最佳方案与端壁造型耦合,并通过定常数值仿真研究了三种造型高度的端壁造型与处理机匣的耦合效果。之后定量分析了端壁造型控制自循环压气机损失的位置,同时研究了端壁造型对自循环压气机稳定工作裕度的影响。根据流场变化,解释了轴对称端壁造型减小自循环压气机损失并增大稳定工作裕度的机理,揭示了两种技术在相互耦合时相互干涉的结果,为同时应用轴对称端壁造型和自循环处理机匣来改善压气机性能提供理论支持。