再制造与传统制造相比具有诸多明显优势，研究再制造的关键科学问题，契合国家可持续发展的迫切需求、符合国家的重大战略目标。离心压缩机机组是天然气输送管道的核心设备，是保障西气东输能源大动脉安全可靠运行的关键，大型离心压缩机在长期服役过程中由于高周疲劳、冲蚀、腐蚀等原因，易导致压缩机叶轮失效而需要进行再制造。工作中的离心压缩机叶轮往往由于长期在外场作用下产生一系列变化产生变性层，其性能控制是再制造无损清洗与毛坯复原的先行条件，是再制造整体工艺不可或缺的一部分。对压缩机叶轮典型服役环境进行数值模拟了解变性层的外场作用是研究再制造毛坯变性层的前提。然而对单一物理场的模拟已经很难满足叶轮机械数值模拟准确性的要求，故采取多场耦合的分析方法。本文选择沈阳鼓风机集团所生产的大型长输管线压缩机作为研究对象，运用大型有限元分析软件ANSYS的ANSYS Workbench Environment(AWE)进行了压缩机核心部件叶轮叶片的流固耦合、热-结构耦合问题的数值模拟与分析，并对模型选取出口流量分别为9.5kg/s、10.0kg/s、10.5kg/s、11.0kg/s和11.5kg/s进行数值模拟，揭示了全工况下叶轮性能和流场流动情况，得出叶轮变性层典型服役环境下的温度场与载荷场，为再制造毛坯变性层形成机理制备实验研究提供了相应的数据，并且对提高压缩机叶轮性能、结构强度，增强整机运行的可靠性与安全性，延长工作寿命有着一定意义。