高推重比一直是航空发动机的重要发展方向，而如何在提高压气机级压比的同时，保持较高的可靠性和流动效率也就成了业界内的一大研究热点。有研究证明，在大折转角压气机中应用附面层吸除技术是一种极具潜力的解决方案，但附面层吸除技术在高负荷扩压叶栅中的作用机理和具体应用原则尚有待探明。　　本文通过低速风洞叶栅实验，结合数值仿真方法，研究了多种吸气方式及吸气量对零冲角下某大折转角矩形扩压叶栅气动性能及流场结构的影响。实验内容包括吸力面和端壁极限流线的墨迹显示，叶栅横截面的气动参数以及叶片表面静压的测量。数值仿真工作采用经实验结果验证的商业CFD软件ANSYS CFX开展。研究方案包括吸力面全叶高和局部叶高抽吸方案、端壁流向抽吸和周向抽吸方案以及吸力面和端壁同时开槽吸气的组合抽吸方案，由于不同抽吸方案分别作用于矩形叶栅中不同来源和不同特点的低能流体，在研究抽吸作用效果的同时，也探明了高负荷扩压叶栅中典型旋涡的形成和发展的过程以及这些低能流体在其间发挥的作用。　　首先，通过对比原型及在叶片吸力面不同弦向位置开设全叶高展向吸气槽的吸力面抽吸方案，得到了在各个吸气量下，提高叶展中部负荷、缩小角区分离范围、降低流动损失的效果都最为显著的吸气位置。该位置位于角区分离点下游、临近回流区上游，作用机理是降低叶型损失和掺混损失的同时，较为有效地抑制了角区分离。在此基础上，对在叶展两端和叶展中部分别开设吸力面展向槽的局部抽吸方案进行了研究。结果说明，对于叶型损失较高、角区分离剧烈的大折转角扩压叶栅，吸力面附面层在沿流向迅速增厚的同时，还会受到端壁效应的影响而向叶展中部聚拢增厚，增加叶型损失的同时，还会提高吸力面附面层的径向分速度，加剧叶栅下游的尾迹掺混，因此改善叶栅中径附近的流动应从直接减薄吸力面附面层和控制角区分离规模两方面同时入手。另外，通过数值模拟研究论证了由叶栅单侧引出低能流体的可行性及适用范围，并得出了吸气槽内、外因素对吸气量沿展向分布情况的作用规律。　　随后，以控制端壁附面层的二次流动、减轻大折转角扩压叶栅中强烈的端壁效应、降低叶栅端部损失为目的，设计了沿流向和周向布置吸气槽的端壁抽吸方案。结果表明，端壁附面层沿周向和展向的二次流动是角区分离的起因，在发生角区分离前抽吸端壁附面层可以有效地减轻下游低能流体的二次流动趋势，抑制角区分离，改善端区流场，提高叶片根部负荷，降低端部效应和叶栅端部损失，而在角区分离区域内部抽吸端壁附面层反而引起栅后流体回流，恶化了流场，造成了更为严重的掺混损失。对于本文研究的大折转角扩压叶栅，减薄来流附面层在改善叶栅端区流场方面的意义重大。　　然后，为全面提高大折转角扩压叶栅的气动性能，设计并研究了在叶片吸力面和栅内端壁同时开槽吸气的组合吸气方案。组合吸气方式结合了两种单槽吸气方式的优势，在较大的吸气量下，体现出了更为显著的气动性能改善，更好地控制了端壁及吸力面附面层间的相互作用，大幅降低了叶展中部和近端区范围的气动损失，证明了组合抽吸方式的应用潜力。通过合理设计，可令组合抽吸方案中的各个吸气槽共用一套抽吸回路，从而简化抽吸装置。但组合吸气方式的吸气位置及吸气量选取原则以及抽吸管路的具体设置方法都要比单槽吸气方式更为复杂，要考虑多方面因素的综合影响。　　最后，为更有针对性地应用附面层抽吸技术，详细对比分析了原型叶栅和三个抽吸效果突出的单槽吸气方案的截面实验结果，通过研究典型旋涡结构的涡量分布及叶栅损失在栅内及栅后的发展变化过程，比较清晰地反映了高负荷扩压叶栅内各种涡系的发展过程及其引起损失的机理与不同来源的低能流体间存在的关联。