由于当前对能源需求快速增长,并且对于环保型能源需求也在不断增加,超临界二氧化碳布雷顿动力循环基于这些特点,当前对布雷顿循环的探究也在快速发展。由于布雷顿循环中关键组成部件离心压缩机对整体循环有重要影响,研究离心压缩机很有意义。以传统工作介质的离心压缩机一维设计理论为基础,详细的介绍了针对超临界二氧化碳为工作介质的离心压缩机的气动设计方法,开发超临界二氧化碳离心压缩机的设计程序,并结合数学损失模型在原有基础上完成变工况性能预测程序的开发,并对开发的程序进行验证。完成超临界二氧化碳离心压缩机的设计以及变工况性能预估。对计算出来的结果与数值模拟得到的结果进行校验,证明了本文开发的一维气动设计程序与性能预测程序的可靠性。本文从数值模拟分析出发,基于NUMECA软件平台完成了对超临界二氧化碳离心压缩机数值模拟方法的研究与验证。以Sandia国家实验室的主压缩机为研究对象,三维数值模拟结果与实验结果的对比,证明本文的三维数值模拟方法具有较高可靠性。通过探究叶顶间隙和叶片后弯角的改变,对超临界二氧化碳离心压缩机性能产生影响。得出叶顶间隙的增大会降低小流量工况和设计工况下超临界二氧化碳离心压缩机的效率和压比,但在大间隙下压缩机的堵塞流量会有所增大。在三种不同叶片后弯角的叶轮中,叶片后弯角为48度时离心压缩机叶轮效率较好,后弯角的增大或减小会导致叶轮内部出现较大的流动损失。