气波引射器是一种利用压力波的传播来实现不同流体之间能量交换的新型增压设备。较静态引射器,气波引射器具有等熵效率高的特点,尤其在小膨胀比工况下更有优势。在天然气开采集输系统中,不同地层压力气田的产气需要以相同的压力进行集输,造成能量的浪费。对气波引射器性能的研究,在实现低压气田增压开采及高压气田压力能回收方面具有重要的实用价值。鉴于国内外对气波引射器的研究报道较少,本文从探究其内部能量传递机理入手,通过理论分析、数值计算及实验研究等手段,对气波引射器的性能进行研究,结果及结论如下:(1)运用气体动力学一维非定常流动分析方法,详细分析气波引射器波转子内激波、膨胀波的运动规律;并在此基础上建立理想波图,分析气波引射器的工作过程。(2)建立二维多周期数值计算模型,从波系运动、接触面运行规律、气流速度及稳压区压力等方面分析气波引射器内部流动特性。基于数值分析的结果,与静态引射器进行性能比较,得出结论:在小膨胀比工况下,气波引射器具有更高的抽射率及等熵效率。(3)设计并建立了气波引射器实验系统,从工作波图出发,分析各个结构参数之间的相互影响关系;基于数值模拟的结果对中压端口压力、转速、高中低压三个端口宽度、固壁宽度及偏转距离对性能的影响规律进行研究,并分析性能变化的原因。基于实验和数值模拟的结果得出各结构参数最优值的确定原则,为气波引射器的参数优化提供了重要依据。(4)提出反馈式气波引射器,该结构一方面可以减弱中压开启时产生的压缩波,另一方面通过提升PH/PC降低高压气体的流量来提升设备的性能;运用数值计算及实验研究对其性能参数进行分析,得到最优的反馈口宽度及其位置。实验结果证明:膨胀比为2时,反馈结构最高可使抽射率提升约20%,等熵效率提升9.7%。