压气机防喘是压气机设计者面临的关键课题之一。压气机一旦发生喘振轻则造成燃气轮机特性的急剧恶化,重则导致燃气轮机熄火甚至于叶片断裂而致使整台燃气轮机遭受严重破坏。因此拓宽压气机的稳定工作范围,推迟不稳定流动现象产生、防止压气机喘振的出现就变得尤为重要。适当调节压气机可调静叶的角度,可以防止压气机在非设计转速下发生失速或喘振。与单纯的放气防喘措施相比,可调静叶防喘具有能扩大燃气轮机许用功率范围,提高低工况经济性,改善燃气轮机的启动加速性能及改善机舱工作条件等优点。可调静叶防喘设计的关键是如何找到多列可转静叶随转速变化的最佳转角规律,由于转角规律的变量多,自由度大,其方案的排列组合数量很大,如果采用压气机三维数值模拟或者压气机全台试验的方法全范围搜索,其时间和成本耗费很大。因此,有必要研究开发一种针对多列可转静叶转角规律的一维快速设计方法。所以本文针对一台低压九级轴流压气机,通过对压气机转角气动特性计算的级叠加方法的研究,利用一维级叠加法进行变工况下变几何计算,进而筛选出不同工况下几组满意的角度组合,再进行数值模拟比较一维计算的结果,最终可以实现快速找到转角组合使得喘振裕度和效率都比较好的方案,主要工作如下:首先,对于压气机转角气动特性计算的级叠加方法进行研究,确定级叠加计算需要用到的相关参量、关联曲线和计算公式,进而利用Excel建立级叠加计算程序,其次,利用Numeca商业软件Autogrid5对某型低压九级轴流压气机划分网格,再利用CFX商业软件对画好的网格进行三维流场数值模拟,并对数据结果进行后处理提取,再应用到基元级上通过速度三角形进行计算,对于转角级,建立动叶、静叶的特性模型,对于不转角级,建立级特性模型。为了提高计算准确度,再考虑阻塞系数和对于轴向速度的修正、三维流场模拟和平均中径参数的修正。最后用一维级叠加程序计算6700r/min、6500r/min、6000r/min转速下,四列静叶不同转角组合条件下的压气机特性线,并与三维计算结果进行比较,得到压气机喘振裕度和等熵效率都比较好的各转速下的转角规律。