随着现代航空业的高速发展，航空发动机（以下简称发动机）作为飞机以及导弹的心脏，在设计的过程中对它的要求越来越高。发动机发展的主要方向是增加推重比、降低耗油率、提高效率，风扇和压气机作为其中的重要部件，其性能的改进起着至关重要的作用。近些年来随着数值模拟技术的不断发展，基于优化理论的气动设计方法逐渐成为热点。本文就是以提高压气机的气动性能为目的，对压气机叶片进行气动优化设计研究。　　本文首先采用基于三次B样条曲线的控制点类曲线进行三维叶片的参数化，有效的减少了优化过程中的设计变量，便于优化过程中叶片几何形状的自动生成。为了验证三维粘性流场求解程序的可靠性应用基于N-S方程的三维粘性流场求解程序(3DCFD)对NASARotor37叶栅内部流场进行模拟计算，应用商用软件NUMECA对NASARotor37叶栅内部流场进行模拟计算，并且将二者的计算结果与实验结果进行比较和分析。　　对遗传算法进行研究，针对遗传算法的缺点对其进行改进。采用小生境技术、精英策略对简单遗传算法加以改进。考虑到气动优化设计问题的复杂性和实际需要，开发具有多变量优化问题求解能力的通用遗传算法优化程序，通过测试函数对其寻优能力进行验证。　　为了提高优化效率引入了响应面模型的概念，并且将其与遗传算法相结合建立三维压气机叶片气动优化设计体系。以NASARotor37为参考叶型，应用该体系对其进行三维压气机叶片弯掠结合的气动优化设计，进而完成了对整个优化体系的测试。