离心压缩机在许多领域都起着非常重要的作用,运行时消耗大量的能源,分析离心压缩机内部流场的流动特性,改进结构,提高效率,是研究离心压缩机的主要课题。随着计算机技术的发展,数值模拟成为分析离心压缩机内部流动的重要手段之一。本文对一叶轮直径为0.4m,机器马赫数为0.86的离心压缩机进行了数值模拟和分析。采用综合手段完成了离心压缩机整级的几何建模和网格划分,与其它建模方式比较,本文方法可以快速建立模型几何结构、生成高质量网格。在此基础上计算了从喘振到阻塞流量的全量程工况,给出了离心压缩机级的多变效率曲线和能量头系数曲线。由性能曲线得出,当流量系数为0.12047时,多变效率达到最高值,为86.74%。分别对三种典型工况下的离心压缩机内部流场进行了流动特性分析,小流量工况、设计工况和大流量工况对应的流量系数分别为0.1045、0.1205和0.1460。结果发现,不同工况下,随着流量的增加,叶轮和扩压器部分的流动变差;由盘侧至盖侧,离心压缩机内部流动逐渐变得紊乱。在回流器内部,大流量工况下的流动相比小流量工况和设计点工况具有更小的分离区。各流动区域的静压等值线图的变化趋势与速度矢量图相一致。在各运行工况下,叶轮盖侧均存在一低压区,而在弯道的盖侧和回流器的盘侧则有一高压区,这两个区域内的流动可能引起离心压缩机明显的能量损失。分析对比了扩压器与弯道以及回流器部分的损失,由损失百分比曲线得出,在小流量区域,随着流量的增加流动损失逐渐减小,在设计工况附近流动损失达到最低值,在大流量区域,随着流量的增加损失逐渐增大。本文对离心压缩机内部流场流动特性的分析,为量化离心压缩机结构对流场的影响和减少级损失提供了数值依据,有助于进一步的理论研究,为离心压缩机的设计以及解决工程实际问题提供指导。