离心压气机具有结构紧凑、可靠性高且成本低等优点,在车用动力和工程机械等方面具有广泛的应用,尤其是在发动机方面一直具有重要地位。目前离心压气机普遍追求高压比,高效率,宽广的工作流量范围,因此很多研究人员对离心压气机内部流场和失稳机理进行研究,根据压气机流道内部流动情况探明主要的流动损失,通过采取相应的措施来提高压气机性能。压气机进气旁通再循环槽处理（Compressor Intake Bypass Recirculation,CIBR）可以有效拓宽压气机的稳定工作流量范围。本文先对压气机进气旁通再循环槽进行参数化研究。根据进气旁通再循环槽的三个重要参数（槽宽度、槽位置和槽角度）设置不同的槽方案并进行全三维数值模拟,分别研究槽宽度、槽位置和槽角度对压气机性能的影响,通过压气机内部流场分析与实验研究得出不同槽参数在压气机各运行工况下的影响,结果表明:进气旁通再循环槽三个重要结构参数中槽宽度的变化对压气机性能影响最大,槽位置的变化对压气机性能影响次之,而旁通槽角度变化对压气机性能影响最小。槽宽的变化对低转速下的压气机性能影响有限,随着转速的提高,槽宽的变化对压气机性能影响也提高,槽宽度过小对压气机性能扩稳有限,在一定范围内存在某一宽度使压气机性能达到最优。不同开槽位置影响压气机性能,主要是由于开槽位置的不同,导致旁通通道内的部分气体对主叶片前端气流流动分离的影响有差异,进而影响导风轮段气体流动,从而对压气机性能产生影响,在一定范围内,开槽位置越靠近叶轮进口处越有利于压气机小流量运行工况的扩稳。而槽角度对压气机性能影响主要体现在喘振裕度,斜槽相对于直槽可使压气机的喘振裕度加大。最后对进气旁通再循环槽结构参数进行多目标优化,利用神经网络与遗传算法相结合,以槽宽度、位置及角度作为优化变量,以喘振裕度、设计点等熵效率和压比作为优化目标,来获得CIBR最优结构参数,使压气机的综性能达到最优。结果表明:优化后的CIBR结构参数为槽宽4 mm,槽中心位置更靠近主叶片前缘且距离导风轮中段1.6 mm,槽角度为5°。经过模拟后分析,优化得到的槽参数在设计转速下对压气机性能提升明显,扩大了压气机的稳定工作流量范围,喘振裕度由0.67%提高到2.13%,近喘振点的效率提高7.08%,设计点的等熵效率和压比也略高于一般开槽处理的压气机。该论文有图73幅,表7个,参考文献63篇。