在理想狀態(tài)下，由能量守恒定律可知，葉輪產(chǎn)生的全部能量都轉(zhuǎn)化成被壓縮氣體壓力的提高。但是實際狀況并非如此，壓縮氣體壓力的提高和各部分的能量傳遞以及能量損失密切相關，其中對壓縮機特性起重要影響的是沖擊損失和摩擦損失，它們的共同作用決定了壓縮機的特性曲線，因而，我們要從以下多個方面進行研究分析。
氣體進入壓縮機葉輪后，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)的作用下，能量得到提高。在這個做功過程中，氣體的速度會發(fā)生變化，計算葉輪對氣體的做功大小和計算沖擊損失時，就必須研究壓縮氣體速度的變化規(guī)律，而葉輪出氣口氣流速度的分析也與進氣口的分析相同。
離心壓縮機的氣體壓縮過程主要存在兩種損失，即在葉輪和擴壓器上的沖擊損失和在葉輪和擴壓器上的摩擦損失。兩者在判斷壓縮機的穩(wěn)定工作區(qū)中，扮演了重要的角色。當然也存在其它的損失，如進氣損失、混合損失和漏氣損失，由于這些損失很小，在計算和實際應用中會被忽略。
由于流體沖擊在轉(zhuǎn)子和葉片擴壓器上造成的沖擊損失在塑造壓縮機特性曲線時至關重要，目前應用最廣泛的理論，一種是基于在切線方向上的動能損失，另一種模型假設在葉道內(nèi)的氣體流動是一個穩(wěn)壓過程。對于離心壓縮機來說，這兩種方法建立的沖擊損失模型的預測結果差異很小，主要的不同在于零損失發(fā)生時流體的入射角。
第一個模型，零損失發(fā)生在流體的入射角和葉片的安裝角相等的情況下。第二個模型并不是這樣。用第一種方法建立的模型可以使得沖擊損失曲線對稱于設計流量點，且隨著質(zhì)量流量的平方變化而變化。當質(zhì)量流量低于設計流量時，沖擊損失會比在質(zhì)量高于設計流量時大得多。這使得當流量低于設計流量時，壓縮機的性能曲線比高于設計流量時的曲線形狀更陡峭一些。
離心壓縮機效率與理想狀態(tài)下的損失與渦輪損失、回流損失及擴壓器將流體動能轉(zhuǎn)化為壓力的能力有關。
渦輪損失發(fā)生的主要原因是流體不能利用徑向動能流出擴壓器?；亓鲹p失的發(fā)生是由于壓力梯度存在于葉輪尖部區(qū)域，流體不得不重新進入葉輪，導致壓縮機對回流的流體進行重新壓縮。一般來說，對于有葉輪擴壓器的壓縮機，渦流損失會比無葉擴壓器的損失大一些，因為在有葉擴壓器的出口，有更大部分的動能是徑向的。在擴壓器中的減速升壓過程是否有效，主要取決于擴壓器的物理結構。
另外，離心壓縮機效率還要考慮運行過程中的能量傳遞。離心壓縮機的級對有效氣體所消耗的總功，可以認為是由葉輪對氣體做功，內(nèi)漏氣損失，輪阻損失三部分組成。葉輪對氣體做功換成氣體的能量，應注意到能量守恒是在質(zhì)量守恒的前提下得到的，即要滿足連續(xù)條件，同時，要考慮對黏性氣體都是適用的。而在離心壓縮機中，從外面加入的熱量，以及向外界放出的熱量，通常可忽略不計。
對于葉輪來說，原動機傳給葉輪的總功有理論能量頭、內(nèi)漏氣損失和輪阻損失，理論能量頭主要是以機械能的形式傳給氣體的。這些能量及損失在級內(nèi)不斷地進行循環(huán)運動，不斷地被壓縮和膨脹而需要一定的外功，這部分外功變成了熱量傳給氣體。
當流體在壓縮機系統(tǒng)中的某個橫斷面上達到聲速時，流體就會發(fā)生阻滯現(xiàn)象。阻滯流量取決于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，葉輪在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高時，所能承受的極限流量也會變大。
由于流體的能量與質(zhì)量流量成正比，壓縮機壓力升高時，通過能量傳遞會對進口溫度，比熱容等多個因素產(chǎn)生影響。為了建立流量壓力升高的模型，也要考慮喘振工況，其值決定了旋轉(zhuǎn)葉片在反方向提供給流體的阻力。在流量為負時，壓縮機可以認作是偏正壓力的節(jié)流裝置。在壓縮機實際工作中，為了生產(chǎn)安全的需要，應當盡量避免進入喘振區(qū)，同時，負流量在實際中無法測量，在工程上只需要畫出正流量時的出口特性曲線。
離心壓縮機通過葉輪的高速旋轉(zhuǎn)對氣體做功，使氣體的壓力得到提高，同時氣體的溫度也隨之提高。如果在轉(zhuǎn)速一定，入口條件也一定的情況下，壓縮機的溫度比是一個定值。
反映離心壓縮機級的主要參數(shù)為壓力比、效率及流量。為了便于把級性能清晰地表示出來，常常在一定的進口氣體狀態(tài)及某個轉(zhuǎn)速下，用不同流量時的級壓力或出口壓力、級效率與進口流量表示出來。若忽略動能的變化，葉輪對氣體所做的功主要用來提高氣體的壓力和克服流動損失。所以，要知道不同流量下壓力提高的情況，還要知道不同流量下流動損失的大小。
在設計工況下，氣流方向基本上和葉片方向一致，分離沖擊損失??；當流量增大或減小時，分離沖擊損失增大。離心壓縮機機理模型在仿真時，壓縮機的溫度、壓力、流量以及其它成分均來自現(xiàn)場DCS讀取的過程數(shù)據(jù)。一般在設計工況附近，壓縮機有高效率，流動情況最完善；當流量增大時，由于摩擦損失和沖擊損失明顯增大，級效率將下降；當流量減小時，分離沖擊損失明顯減小。
此外，由于流量減小，相對的漏氣損失和輪阻損失也增大，所以也使級效率降低。壓縮機性能不僅反映了級壓比、效率等與流量的關系外，也反映了級的穩(wěn)定工況范圍的大小。
