在现代大涵道比涡扇发动机中，通常采用紧凑式S型过渡段连接高低压涡轮级。缩短过渡段长度能够给降低过渡段重量，从而提升发动机的整体性能。但过渡段的长度变短时，逆压梯度变得更强，这将会导致边界层分离，带来更大的损失。另外，过渡段上游来流包括叶顶泄漏涡、端壁二次涡和尾迹等结构，这些复杂流动再加上过渡段的曲线外形以及压力梯度，使得流动在过渡段内的发展更加难以预测。总而言之，理解过渡段内的流动机理是未来过渡段设计的关键。本研究采用实验和数值模拟相结合的方法，从以下几个方面对高低压涡轮间过渡段进行研究和探索，并且得出了一些结论，具体内容如下： 1）研究过渡段机匣和轮毂、支板叶片等几何结构对流动特性和气动性能的作用机理。讨论进口气流偏角、湍流度、雷诺数、马赫数、非定常效应等因素的作用。通过这些研究，深入理解紧凑式过渡段的流动特性和损失机理。 2）研究上游来流在过渡段内的发展，重点分析进口叶顶泄漏流的作用。理解泄漏流在过渡段内的演化过程和对机匣近壁流动分离的作用；揭示进口叶顶泄漏流和尾迹等进口条件耦合情况下，过渡段中的流动特性和流动损失机理。研究涡旋发生器对过渡段流动控制的机理和效果，评估这些方法在紧凑式过渡段中的应用前景，并给出具体建议。 3）研究过渡段内损失生成机制，过渡段的粘性剪切是衡量流动损失的重要参数。通过过渡段边界拟涡能流分析，得出了优化端壁压力谷值区域能够有效降低总损失的结论。基于此结论，发展了一套过渡段优化的设计方法。 本项目的成果包括SCI论文13篇，发明专利1项。