本发明公开了一种针对不同气体工质的透平膨胀机相似模化方法，基于相似模化准则，列出影响透平膨胀机单级性能的主要独立参数及所关注参数，进而对这些选定参数通过一系列理论推导及计算，得到7种相似模化准则数，包含：透平级膨胀比、新折合流量、新折合转速、新折合功率、相对雷诺数等；根据这些相似模化准则数进行分析和筛选，针对其中的定性相似模化准则数两两相等进行相似模化方法的构建。该方法将实际气体工质的物性参数囊括其中，建立了透平膨胀机进口总温与转子转速与工质绝热指数和气体常数之间的耦合关系，可以准确预测变工况不同气体工质下透平膨胀机的总体气动性能参数和内部流场结构。