航空发动机是航空飞行器的重要动力装置,我国航空发动机的研制起步较晚,相较于国际上航空强国差距较大。为了提高国防力量和综合国力,我国正在大力开展相关领域的研究。轴流压气机作为航空发动机的三大核心部件之一,其工作特性直接影响着整台发动机的工作和稳定性能。因此有关压气机稳定性的研究从上个世纪开始受到了各国政府的高度重视。基于轴流压气机在航空发动机研发工作中的重要性,本文采用数值计算的方法,研究了进气畸变和旋转失速对压气机的性能表现和内部流动的影响。本文首先推导了周向平均体积力的理论模型,将压气机划分为无叶片区域和有叶片区域。无叶片区域内的流动采用雷诺时均方法模拟,叶片区域使用体积力模型进行简化,以力的形式代替叶片对流体的作用加入流场进行计算。本文在商业软件Ansys CFX中搭建数值计算平台,选取NASA Stage 37单级高转速压气机为研究对象,成功了验证体积力模型的可行性。本文接着将体积力模型用于计算进气畸变对压气机性能表现和内部流动的影响。结果表明总温畸变会降低发动机的工作性能,总压畸变容易导致压气机进入不稳定的工作状态。最后运用体积力模型模拟了压气机的旋转失速状态,成功再现了小流量下压气机的失速过程,详细分析了失速过程的特性。体积力模型作为一种物理简化模型,能够较好地研究压气机的性能和非稳态流动,是轴流压气机研究领域的一种高效的工程应用方法,为进一步研究压气机内复杂的三维非稳态流动提供了新的思路。