轴流压气机气动设计是航空发动机和燃气轮机等动力装置中的核心环节，主要研究如何高效、稳定地将机械能转化为气体的压力能和动能。其设计目标是在满足流量、压比和效率等性能指标的同时，兼顾结构强度、振动特性和工作稳定性等工程要求。轴流压气机气动设计通常分为一维、二维和三维设计阶段。一维设计通过简化流动模型快速确定级数、转速等总体参数；二维设计利用叶栅理论和流线曲率法优化叶型参数；三维设计则借助计算流体力学（CFD）工具进行全三维流场仿真，重点优化端壁区域流动和二次流控制。现代设计方法融合了参数化建模、优化算法（如遗传算法、伴随方法）和多学科耦合分析技术，需重点解决以下关键问题：1）跨声速流动中的激波损失控制；2）高负荷叶片边界层分离抑制；3）非设计工况下的失速裕度提升；4）转子/静子干涉效应优化。典型设计指标包括：等熵效率（现代压气机可达88%-92%）、单级压比（1.2-1.6）、流量系数（0.4-0.7）等。随着对节能减排要求的提高，新一代压气机设计更注重宽工况适应性、低噪声特性和轻量化结构。
