航空发动机建模及仿真技术是低成本、低风险、高效率地研制先进民用涡扇发动机的重要工具和手段。论文基于大涵道比民用涡扇发动机的典型结构,建立了其详细非线性部件级模型,重点研究了叶尖间隙主动控制及反推装置的建模方案。首先针对国外典型的民用涡扇发动机,从结构形式、核心机级别、性能参数和循环参数四个方面分析大涵道比涡扇发动机的基本特点。以PW4056涡扇发动机为对象,建立了其非线性部件级模型;建模时考虑了大涵道比的影响,对风扇内、外涵分别进行建模;建立了简化的核心流道部件引、放气模型;该部件级模型可模拟飞行包线内典型工作点的慢车以上加减速过程,及发动机从地面起飞至空中巡航的动态过程。对比分析了高压涡轮内气动式、机械式两种不同的间隙控制方法的优缺点;从涡轮部件的内部结构出发,研究了机匣内衬环、叶片和轮盘热膨胀引起的热形变,衬环内外压力差引起的压力形变,以及转速变化引起的叶片、轮盘离心力形变等对涡轮叶尖间隙的影响,建立了详细的涡轮叶尖间隙计算模型,该模型可模拟出发动机从起飞至空中巡航全过程叶尖间隙的变化趋势,从而为设计涡轮叶尖间隙主动控制系统提供了有效的仿真手段,该模型还考虑了叶尖间隙变化对涡轮效率的影响,从而提高了模型的计算精度。最后,分析了大涵道比涡扇发动机叶栅式反推装置的工作原理及其对核心机工作状态的影响,经过合理的简化建立了反推装置的数学模型,开展了反推装置开启前后的整机动态仿真,仿真结果表明,带反推的涡扇发动机部件级模型能够模拟出开启反推装置前后发动机总推力的变化趋势,验证了所建立的反推装置模型的有效性。