现代燃机为了追求高性能,要求单级压气机具有更高的压比和效率,同时还要具有良好的稳定性。为了防止压气机运行时转子与机匣壁面发生摩擦碰撞,通常会在动叶顶部留有叶顶间隙。叶顶间隙的存在给压气机带来诸多方面的影响,叶顶泄漏流与主流相互掺混后,会造成流动损失,导致压气机效率降低。同时泄漏流还会造成压气机内部气流堵塞,导致压比降低,甚至引发旋转失速,发生喘振。因此,有必要针对压气机叶顶间隙流进行分析研究,了解其特性,这对于提升压气机性能具有十分重要的意义。本文以NASA跨音速压气机转子Rotor37为研究对象,利用数值模拟手段对叶顶间隙流进行分析,从定常和非定常两个角度探究叶顶泄漏流的特征。核心内容包括以下几个方面:1.进行了单通道定常数值模拟计算,绘制出压气机特性曲线图。通过计算是否存在动叶叶顶间隙以及改变叶顶间隙大小,分析叶顶间隙对压气机性能的影响,并分析了叶顶间隙增大时压气机内部流场的改变及对压气机稳定边界的影响。2.进行了单通道非定常数值模拟计算,计算出了压气机的非定常工况点。根据计算结果分析出叶顶泄漏流的起始位置,非定常波动周期的叶顶区域瞬态流场,并分析出叶顶间隙流非定常波动的机理和起始机制。通过对多通道模型进行数值模拟计算,验证了单通道数值模拟对分析叶顶间隙流非定常波动的有效性。3.对叶顶泄漏流的空间结构进行分析,从二维和三维两个方面研究其空间结构特征。