离心式空压机为车载燃料电池系统提供一定压比与流量的空气以保障其能够正常运行。当离心式空压机在低流量工况下工作时将会引发喘振的生成,喘振作为离心式空压机的固有特性,在发生时会使机组产生剧烈振动,并对叶轮及轴承等结构产生能够引起重大安全事故的极大损害。目前,喘振因素制约着车载燃料电池离心式空压机在小流量工况下工作,在保证离心式空压机工作效率与稳定工作范围同步提升的问题上还缺少更多的深入研究,所以本文对车载燃料电池离心式空压机进行了喘振特性研究并对其进行了优化,以期获得减小喘振发生的可能并提高稳定工作范围的研究成果。本文主要的研究工作如下:（1）以某车载燃料电池系统为对象,通过气动理论与叶轮机械设计软件共同开发了设计流量/压比为80g/s/1.6、功率/转速为10k W/45krpm的离心式空压机样机。以该样机为研究对象建立了物理模型,由数值模拟作出了该样机在不同转速及不同流量下的性能曲线,研究了性能曲线的形成原因,分析了该样机在设计与喘振工况下的内在流动特性,揭示了离心式空压机的性能变化规律与喘振特性;（2）利用数值模拟分析了离心式空压机样机在不同叶轮出口安装角、出口宽度和叶片扩压器出口安装角下的性能曲线变化规律,研究了该样机在不同结构参数下接近喘振工况时的内在流动特性,发现了影响离心式空压机喘振特性的内在原因,揭示了不同结构参数对离心式空压机喘振特性的影响规律;（3）综合分析了叶轮出口安装角、出口宽度和叶片扩压器出口安装角对离心式空压机样机整体性能及喘振特性的影响规律,提出了综合优化方案。对优化后的离心式空压机进行了数值模拟,通过对比分析发现了优化后的离心式空压机较原样机喘振线向小流量方向移动,且设计点处的压比与效率较原样机有所提高;（4）搭建了10kW/45krpm离心式空压机样机气动实验台,进行了所设计样机的气动性能测试,得到了该样机在不同转速及不同流量工况下的气动性能实验数据及性能曲线。对比实验与仿真结果,发现了两者误差值较小,验证了对离心式空压机样机所进行的数值模拟研究工作的准确性,为后续深入的数值模拟研究及参数优化研究提供了实验验证支撑。本文对车载燃料电池离心式空压机的性能变化规律及喘振特性变化规律进行了研究,并进行了综合参数优化,在一定程度上有利于帮助车载燃料电池离心式空压机的设计与优化,具有一定的参考价值。