压气机旋转失速等流动失稳现象限制了航空发动机的稳定工作范围。压气机失速的形成和叶顶区域的流动具有密切的关系。作为一种被动流动控制方法,机匣处理能够有效改善叶顶区域的流场,提高压气机的失速裕度。对于跨音压气机,机匣处理和叶顶泄漏涡、激波、边界层分离之间的相互作用使叶顶流场极为复杂。目前,机匣处理的扩稳机理和高效设计方法仍是跨音压气机研究领域的热点问题。本文针对目前跨音压气机机匣处理研究方面需要进一步完善的问题开展了研究工作,研究内容包括：1.基于人工神经网络代理模型对跨音压气机周向槽机匣处理进行了多目标优化设计,获得了能够兼顾失速裕度和峰值效率的周向槽机匣处理方案,并通过对比模型预测结果和数值计算结果验证了该方法可靠性。进一步通过分析周向槽和叶顶流场之间的相互作用,研究了优化后的机匣处理方案对压气机性能的影响机理。2.通过正交试验和极差分析方法对周向槽深、叶顶间隙和叶顶叶型安装角对跨音压气机失速裕度和峰值效率的影响进行了综合评估,得到了各设计变量的最优取值和各设计变量影响压气机性能的主次顺序,并对比分析了失速裕度最优方案和峰值效率最优方案对压气机叶顶流场和性能的影响。3.通过控制体方法对设计转速和60%设计转速下跨音压气机周向槽机匣处理的扩稳机理进行了定量分析。根据周向槽对控制体所受轴向力沿轴向分布的影响,对不同轴向位置周向槽的扩稳作用进行了评估。在此基础上,筛选出了扩稳作用较大的周向槽,并对移除了扩稳作用较小的周向槽的机匣处理方案进行了分析,发现机匣处理的扩稳效果并未因移除扩稳作用较小的周向槽而发生显著改变,验证了该分析方法的合理性。4.通过非定常数值模拟研究了周向槽单槽轴向位置变化对压气机稳定工作范围和叶顶流场非定常性的影响规律,并分析了周向槽控制叶顶非定常波动的机理。结果表明,位于叶顶中前部的周向槽能够有效降低叶顶泄漏流和主流的轴向动量比,并减弱叶顶泄漏涡引起的低压区和堵塞对叶顶载荷的影响,使叶顶流场的非定常波动得到明显抑制,扩稳效果较好。5.研究了轴向倾斜缝机匣处理轴向位置对跨音压气机性能的影响。通过相对权重法得出影响轴向倾斜缝扩稳效果的各因素的相对重要性排序为：缝内回流强度、叶顶载荷、叶顶进口轴向速度。研究表明,缝的上游端覆盖泄漏涡起始位置并且下游端覆盖激波后吸力面边界层分离区域,缝上游端和下游端之间的压差较大,缝内回流强度较大,能够有效地缓解叶顶泄漏涡和吸力面边界层分离引起的堵塞,有利于提高压气机的失速裕度。