目前全球在对能源的需求方面正发生变化,人们更加重视对环境的保护,同时电力系统也受到更多关注,而微型燃气轮机因其自身的特点受到了人们的更多关注。作为微型燃气轮机的核心部件之一的高转速、高压比离心压气机的设计在微型燃气轮机的设计体系中具有举足轻重的地位。了解离心压气机流动机理,提高压气机性能成为了研究的热点。本文针对100kW高转速、高压比的离心压气机进行数值模拟计算,在完成网格无关性验证后,对不同转速下离心压气机进行数值模拟,绘制离心压气机的特性线,分析其性能和内部流场的变化,探究高转速、高压比离心压气机中影响性能的因素。对离心压气机的内部流动进行了研究,分析激波、泄露流等对流场的影响,掌握了离心压气机内部流场的特性。本文对设计的离心压气机进行了大量的数值计算。讨论了改变叶片数目,增加叶片厚度对离心叶轮流量、压比和效率等总体性能的影响,分析了参数改变后离心压气机内部流动的变化,总结其影响规律,得到了不同叶片数目和不同叶片厚度的离心压气机的性能参数,为离心压气机的进一步优化提供了依据。对叶顶间隙为0.2mm、0.4mm、0.6mm和0.8mm的离心压气机进行数值模拟,研究其对压气机性能和流场的影响,对比不同间隙条件下的性能曲线,分析发现当叶顶间隙在叶顶间隙为0.2mm和0.4mm时压气机工作性能良好,压气机的绝热效率高,总压比大。当叶顶间隙增大到0.06cm甚至0.08cm时,流线由压力面翻过叶顶进入压力面的趋势得到增强,叶顶泄露损失急剧增大,压气机的工作性能降低,工作流量范围大大减小。本论文的研究结果表明,高转速、高压比离心压气机内部存在复杂的流动,通过改变叶片数目、叶片厚度以及叶顶间隙的大小对压气机性能的影响十分显著,为提高设计离心压气机的性能提供帮助。