往复式压缩机管道系统作大型输气设备而被广泛应用于石油、化工、采矿等行业。由气柱共振或气流脉动产生的管道振动，对整个管路系统的安全运行具有巨大的威胁。因此准确计算复杂管路系统气柱系统固有频率和气流脉动，对避免发生气柱共振和消减管道振动具有重大意义。本文分别以含空冷器管道系统及往复式压缩机复杂管路系统为研究对象，采用数值模拟与实验的方法对管道系统气柱固有频率和气流脉动做了深入研究。根据空冷器国标GB/T-15386-94和工程中惯用空冷器结构模型设计并制造了简易空冷器模型，搭建了含空冷器管道系统气柱固有频率实验测试平台；参照实验利用建模软件CATIA及流体计算软件GAMBIT建立了含空冷器管道系统的计算模型。通过对比模拟结果与实验数据验证了试验方法（扫频法）及模拟所用方式（频响法）的合理性与正确性。基于实验和模拟结果提出了空冷器作为管道系统中特殊管路元件时合理的参数化模型即“容——管——容”参数化模型，为工程中计算含空冷器管道系统气柱固有频率提供了直接有效的方法。通过实验和数值分析研究了两台往复式压缩机并机运行时管道系统中关键部位的气流脉动，根据计算流体动力学(CFD)方法建立了管道系统流体动力学模型，提出了合理的边界条件，分析了层流和湍流两种模型下管道系统中的气流脉动。通过实验数据对比发现，采用CFD方法中的湍流模型计算管道气流脉动比层流模型更加合理，进而研究了3种不同湍流模型下的气流脉动特性和压力不均匀度，结果表明，标准　湍流模型在计算管道系统气流脉动时最为准确，并适用于研究分析不同转速的压缩机并机运行时管路间的相互影响及各管路中气流脉动随压缩机转速变化的规律。