多级轴流压气机的气动优化设计是一个非常复杂的研究课题。对多级民用轴流压气机而言，不仅要考虑到压气机本身流动的三维性、非定常性、大逆压梯度等特点，还要考虑到机械强度、振动等自身的一些限制要求，此外还有级匹配和全工况下的性能设计等因素。正是因为这种复杂性、高难度使得多级民用轴流压气机的优化设计具有重要的意义。　　在工程实际中，对多级民用轴流压气机能利用成熟的现有模型进行减级优化设计，不但减少级数较多所带来的振动、噪声及结构强度等问题，还大大缩短了研发时间，降低设计成本。本文从工程应用的角度出发，对某17级民用亚音轴流压气机结合CFD技术进行了气动数值模拟优化设计工作，在保持总压比不变的前提下，进而实现减少压气机级数，减小整体尺寸和重量的目的。　　针对多级轴流压气机的优化设计，本文利用工程上常用的设计空间分解法的思想，也即根据压气机流道内不同区域的流动特点采用不同的优化策略对原型机进行有针对性地优化，这样既简化了多级优化的复杂问题，也减少了优化设计的盲目性，增强了结果的可靠性。　　本文首先对原型机进行数值模拟，通过分析该压气机的反力度、压比、轮缘功、轴向速度、叶型载荷、气流角、相对马赫数等参数的分布规律，来了解原型机的气动设计特点及级匹配规律。在此基础上，采用设计空间分解法的思想对其进行静叶安装角和叶型弯角两方面的优化设计，并对优化前后的压气机进行性能对比和分析。结果表明优化后的压气机不仅成功减少两级，而且还有着更好的工作性能：在设计点处的流通能力比原来增加了9.26％，压比提升了1%，稳定裕度增加了15.297%，效率下降了0.49%；并且在设计点附近的高效率区域的范围变得更宽，证明了本文优化设计方法的可靠性和实用性，可为多级民用轴流压气机的气动优化设计提供参考。