当前,节能问题已是关系到人类生存发展的重大问题,越来越多的人们认识到它的重要性。以工业余热为低位热源的水/水离心式高温热泵的开发,对于我国北方城市区域供热及其他用热领域具有十分重要的意义。离心式压缩机作为离心压缩式热泵的核心部件,其运行效率,工况范围和安全性能都直接影响着整个机组的性能。叶轮是离心压缩机中最重要的、也是结构最为复杂的部件,实现将主轴机械能向气体压力能的转化。数值计算方法不仅可以获得丰富的流场细节,还可以方便地进行各种理想状态的数值实验,在比较广泛的参数范围内进行研究,从而大大节省研究费用,缩短研究周期。因此,采用正确的方法对叶轮机械流场特性进行数值分析来优化离心式压缩机性能具有重要的意义。本文以R123为工质,以现有离心叶轮为研究对象,在系统地综述离心式压缩机数值模拟国内外进展的基础上,首先详细推导了叶轮机械流场的流动控制方程,归纳了叶轮流场数值模拟所用的湍流模型。其次,确定高温热泵系统离心压缩机叶轮的几何外形和运行工况,采用CFD商用软件CFX对单通道叶轮流场进行数值模拟,对设计工况下和变流量工况下叶轮部分的特性曲线,以及叶片的子午面和单通道叶高中截面上的速度分布特性、叶轮流场内二次流和叶片出口尾迹等问题进行了模拟分析。最后,本文在原有叶轮几何外形基础上进行修改,对不同叶片数目的流场进行数值计算,详细分析了叶片数目变化时,叶轮流场内部主要参数的变化规律,以及叶片数目保持不变时,流量变化的特性曲线。同时,对不同叶片数的特性曲线进行比较分析。此外,还分析了出口宽径比、叶片厚度的变化对叶轮部分效率的影响。