随着当前经济的快速发展，海洋安全和海洋资源对一个国家具有重要的战略意义，燃气轮机作为舰船的主要动力设备，它的性能优劣直接决定了一个国家的海上实力，而多级低压压气机作为作为燃气轮机压缩系统最前端的主要部件，其气动性能和稳定工作范围就显得尤为重要。目前我国的船舶燃气轮机技术还有很多难关亟待攻克，而压气机作为燃气轮机的重要部分，对其有重要影响的主要性能参数的研究还不透彻，如流量系数、载荷系数和反动度等，因此对这些参数的影响进行研究是十分必要的。同时，多级压气机的效率和喘振裕度是压气机的重要指标，它决定了船舶燃气轮机的性能和运行稳定性，因此，提高多级压气机的效率，拓宽压气机的稳定性是十分重要的。
　　本文基于某型船用燃机多级轴流压气机，对其完成改型设计，并通过改变新设计的压气机各级的一维载荷系数和反动度，研究不同载荷系数和反动度的分布对多级压气机级间匹配的影响，并利用可转导叶方法拓宽了改型机的低工况喘振裕度。
　　首先，通过对某型成熟的船用多级轴流压气机的仔细研究与分析，基于一维设计获得与原型机基本一致的子午流道几何，对其进行S2扭曲设计和三维数值计算，并根据三维计算结果对压气机的一维和S2设计参数反复迭代修改，获得新的改型多级压气机。结果表明，改型后的多级压气机，设计点的喘振裕度达到了25.565%，比原型高3.565%，设计点效率达到了88.63%，较原型机提高2.13%，低工况的喘振裕度达到了11.278%，满足改型设计要求。
　　然后，对不同载荷系数分布的多级压气机的流场、展向气动参数和喘振裕度进行分析。研究载荷系数在级间的不同分布对多级压气机性能和稳定性的影响。
　　最后，通过改变改型设计压气机的各个级的反动度，研究低反动度和高反动度对多级压气机各级和级间的影响，尤其是对多级压气机的效率和稳定性的影响，本文还简要介绍了可转导叶方法，并利用此方法拓宽了压气机低工况的喘振裕度。