离心式空气压缩机是一种重要的工业设备,在石油化工、能源动力以及矿山冶金等领域发挥了非常关键的作用。长期以来,提高运行效率,降低能源消耗,一直是离心空压机研究的重要目标。为了实现这一目标,科研工作者需要详细了解离心空压机的内部流动特性。采用计算流体动力学的方法,能够准确地获取离心空压机内部流场的详细信息,可以有效弥补实验测试的不足。本文使用商业CFD软件对大型化工离心空压机整级进行数值计算,分析级内流体的流动特性。本文工作包含以下4个方面：首先,使用SolidWorks软件建立离心空压机整级的几何模型,使用ICEM CFD软件生成离心空压机整级的六面体网格并进行网格无关性检测,建立满足准确性要求的网格模型。其次,基于多重参考系模型对多个流量工况下离心空压机的级内流动进行稳态模拟计算,得到了离心空压机整级的压比和多变效率曲线。对叶轮和静止部件分别进行了流动特性分析。针对叶轮,详细分析了大流量、设计流量以及小流量三种工况下的压力场、速度场、流线分布以及射流尾迹结构。针对扩压器、折弯和回流器,详细分析了压力场、速度场、气流角分布以及流动损失机理。再次,基于节流阀模型对离心空压机级内旋转失速进行瞬态模拟计算。通过分析不同节流阀开度情况下的压力场和速度场,研究旋转失速的发展规律。最后,基于混合交界面模型分别对不同叶片数、叶片厚度、叶片出口安装角以及叶轮转速情况下离心空压机的级内流动进行稳态模拟计算,得到了不同参数情况下离心空压机的整级特性曲线,详细分析了各参数变化对离心空压机整级性能的影响。