机匣处理作为一种高效、经济的扩稳技术，越来越多的被用以提高压气机的稳定工作裕度。为了研究机匣处理对离心压气机多工况性能的影响，本文对3种进气回流机匣结构的压气机模型和无机匣处理的实壁压气机模型分别进行了数值仿真分析。数值计算结果与最优模型的试验结果吻合较好，比较准确的预测了喘振边界的位置，验证了计算方法的可靠性。结果表明，只有结构合理的进气回流机匣处理才能在各个转速下均显著扩大压气机小流量的稳定工作范围，其中机匣处理的开槽位置和前置导流挡板对其性能有着重要影响。

为分析叶轮和扩压器耦合作用下的压气机内部流场，在级环境下对Z305增压器离心压气机进行了数值研究，结果表明该压气机的工作范围较狭窄和整级效率较低的原因在于叶轮出口段到扩压器进口处都存在较大的涡流区。通过减少扩压器叶片数和缩短叶片尾缘的长度，改善了叶轮和扩压器的耦合关系，使得压气机工作范围和在多工况下的效率和压比等性能参数都明显提高。

在高转速下跨声速离心压气机往往暴露出流量范围过窄的问题，难以满足变工况增压柴油机对宽广流量范围的需求。通过数值分析研究了抽吸环槽子午轴向位置对压气机性能的影响。结果表明，压气机对开槽位置比较敏感，在高转速下只有适当的开槽位置才能有效带走堆积在分流叶片前缘上游附近的低能流体，最大程度改善其内部流动，拓宽其流量范围。采用优化后的机匣处理结构后，压气机的稳定工作范围由11．86％拓宽到15．83％。