随着航空发动机的不断发展,涡轮前温度越来越高,热端部件受到严峻的考验。因此需要采用预旋降温技术来提高冷气的冷气效率,从而提高航空发动机的性能。本文以带掺混进气的盖板式预旋系统为研究对象,采用试验和数值计算相结合的方法对其温降和流动特性开展了研究。设计了试验台,研究了不同工况下温降和流动阻力随掺混比和旋转雷诺数的变化规律,并对试验数据进行了具体分析。通过试验数据对数值模拟的可靠性进行了验证,选择了相应的湍流模型。利用FLUENT软件对带盖板的预旋系统模型进行了数值模拟。先对预旋模型进行简化,从设计角度将预旋系统分成预旋喷嘴、接受孔和转静腔三个元件,研究了无掺混进气对预旋性能的影响规律。进而对带掺混进气的预旋系统模型进行了数值模拟,详细分析了喷嘴面积、喷嘴角度、预旋喷嘴轴向长度、喷嘴个数、接受孔面积、接受孔长度和转静腔盘间距等结构参数对预旋温降和流阻特性的影响规律,同时也分析了掺混比、压比和旋转雷诺数等气动参数对预旋效果的影响。最后,对两种模型的流场特征和流阻分布情况进行了分析比较。研究表明:掺混进气时,由于掺混气体未经过预旋,周向动量较小,盘腔内静温增加,预旋温降效果变差;有掺混进气时,接受孔壁面对气流做功,增加了接受孔出口处气流的周向速度;预旋系统内的压降主要发生在预旋喷嘴和转静腔中,且随着旋转雷诺数的增加,预旋喷嘴内的压降所占比重越来越大。