离心压气机作为重要的增压部件被广泛应用于微小型燃气轮机中。双轴结构的双级离心压气机体积小、压比高、工作裕度大,在很多先进机型中都得到应用。国内对于双轴结构压气机的实验研究尚不多见,国外公开发表的相关文献也很少,为了完成某双轴结构双级离心压气机的实验研究,本文开展相关若干关键技术研究工作,用创新性的方法分别解决实验平台研制、实验件研制以及实验方案制定三个方面中的技术难题。新建双轴实验平台采用动力对置方案,所以必须采用径向进气系统,该进气系统需要在有限几何空间限定条件下满足宽流量范围高供气品质的要求,可供参考的经验较少;实验件中采用闭式离心叶轮,轮盖空腔显著影响叶轮所受的轴向推力及流场结构,需要对其进行深入研究才能确定实验件轴承及平衡盘的技术方案;双轴实验件高、低压轴的转速各异,在保证实验件安全的前提下如何测量组合压气机气动性能也没有相关的参考,必须要充分考虑双轴实验件的特点,制定适应的实验方案。本文针对实验平台研制、实验件研制及实验方案制定时存在的关键技术问题进行研究,主要研究内容如下:1.设计出满足实验需求的一种新颖径向进气系统,在该系统中通过巧妙布置蜂窝整流器的方法来提高供气品质。采用多孔介质模型简化处理方法,实现蜂窝整流器复杂结构与进气系统的耦合计算,解决数值计算的难点问题。多轮优化后的计算结果表明,该系统在整个流量范围内表现较佳。2.采用五孔探针测量进气系统小流量工况下出口流场。实验结果表明,在测试的流量工况下该系统的出口流场十分均匀,同时实验值与计算值吻合较好,完成计算方法可信度和设计方案先进性的验证。3.对带有空腔的闭式叶轮进行数值模拟,详细研究轮盖空腔的流场结构,并分析轮盖空腔及泄漏流对叶轮性能、流场细节及轴向推力等方面的影响。4.采用性能叠加法研究双轴压气机在不同折合转速组合下的性能,分析高低压级共同工作时的特点。