燃气涡轮发动机作为目前广泛使用的航空发动机之一,风扇、压气机（下文统称为压气机）是其中的两个重要的压缩部件,并且压气机的稳定性决定了燃气涡轮发动机的稳定性。飞行过程中,一旦压气机发生失稳现象,将会对发动机造成毁灭性的影响。研究者们发现,压气机的稳定工作线中存在一条边界,跨过这条边界,压气机将进入不稳定的工作状态。而且,在完全的旋转失速形成之前,压气机中存在小幅值的先兆波,通过抑制先兆波的发展,可以拓宽压气机的稳定性裕度[1]。这一概念掀起了对失速先兆现象和特性研究的高潮。对于某一台压气机,研究它如何进入失速状态将会变得非常有意义。数值仿真作为研究压气机的主要手段之一,随着计算机技术的发展,逐渐成为研究方法的最佳选择。Day于失速、喘振研究发展的第75周年曾提出,CFD（数值仿真）会是以后压气机的发展中更好的性能预测工具,它拥有更好的建模和更充分的解释实验结果的能力。所以本文采用了目前较为主流的两种数值模拟手段:雷诺平均（RANS）和彻体力方法对压气机的特性和失速点的流场进行了计算和分析。并且最终通过实验验证了彻体力数值模拟方法的准确性和正确性。本文的研究内容主要有以下几点:第一,基于彻体力模型的主要思想,在已有的程序基础之上,通过构建不同的落后角和损失模型,来模拟压气机的稳态特性;又通过引入小扰动,考虑滞后效应,成功的模拟出旋转失速现象;并且耦合了非定常计算模型和一维容腔效应,模拟了喘振时压气机各参数沿轴向的波动,研究了容腔体积和关阀门速度对喘振环的影响。第二,本文使用雷诺平均数值模拟方法（商用CFD）对课题组自研单级压气机进行了建模和数值仿真,探究了单级压气机在设计转速下的工作特性,稳定边界点的位置,以及分别研究了压气机中两种非稳态现象:旋转不稳定性和旋转失速。并且探究了该台压气机失速发生的形式和失速团的传播特征等;第三,使用彻体力建模的方法,分别研究了单级压气机、两级压气机、跨音风扇的转子的稳态特性和动态特性。并且为了证明彻体力模型计算的可靠性,对已有实验条件的两级压气机进行了特性实验和失速点动态信号的采集,将最终的失速过程计算结果与实验结果进行了对比,二者所得特性基本一致,失速团的传播频率与实验相同,都为42%。