离心压缩机可以满足工业上对气体压缩的各种需求,应用范围很广。现代离心压缩机朝着高负荷、高效能、低噪音和小尺度等方向发展,对其研究和设计提出了日益苛刻的要求。本文用CFD技术对一离心压缩机中间级的内流场进行了研究。首先,介绍了商用CFD软件的结构及CFD求解的一般过程。并结合FLUENT软件对流体机械内部流场数值模拟的基本方程、湍流模型、离散方法、离散格式及离散方程的求解方法作了分析与研究。其次,用一元的方法对一离心压缩机的级进行了设计,并用FLUENT软件对设计结果下作了三维流场数值模拟,主要分析了叶轮及回流器结构参数变化对性能的影响。模拟发现,叶轮的轮盖进口圆角半径对级的性能有一定影响,增大圆角半径可以提高叶轮的性能;对于二维叶轮,适当的负冲角能够提高叶轮性能;三维叶轮比二维叶轮提高性能显著,且三维叶轮的最佳工况点相对二维叶轮向大流量、高压比方向移动;回流器的叶片入口安装角对回流器的性能有显著影响,在0°冲角时性能较好;叶片型式对回流器的性能也有明显的影响,变厚度叶型的较等厚度的要好。另外,还对级进行变流量工况下模拟,分析了变流量时级内流场、性能及各部件损失的变化情况。接着,用FLUENT对管网中几种常见的几种管件进行了三维流场模拟,计算出它们的阻力系数,并和手册值作对比。对比发现,CFD能够较准确地模拟管道的流动阻力。最后,针对CFD在离心压缩机中的应用,并结合作者在数值模拟中的体会,对部分关键技术进行了总结。