采用紧凑式涡轮过渡段设计可以有效降低发动机长度,减轻发动机重量,不过也对气动设计水平提出了更高的要求。本项目拟通过实验和数值模拟的方法,系统研究紧凑式过渡段的气动性能机理,并发展优化设计的方法。首先将研究过渡段来流条件对其气动性能的作用机理,重点分析理解来流中叶顶泄漏流的作用。之后将研究过渡段机匣、端壁和支板叶片等几何结构的作用,并理解湍流度、雷诺数、进口非定常效应等因素的作用。研究中将深入理解紧凑式过渡段中涡系演化,湍流掺混和近壁分离等流动特性,揭示流动损失机理。随后,将针对紧凑式过渡段中的流动特点,发展抽吸气、涡旋发生器和非对称端面等流动控制技术。在此基础上,发展紧凑式过渡段的气动优化设计方法,开展优化设计并进行验证。最终为我国大涵道比涡扇发动机高低压涡轮过渡段的设计打下坚实的理论基础,并提供设计方法。