二级突扩扩压器是一种目前较为常见的扩压器。因为其具有结构简单,尺寸小,重量轻,内部流动稳定,对进口畸变不敏感等显著优点,在工程中被广泛采用。但是二级突扩扩压器的压力损失较大,影响了发动机的性能。目前针对这方面的研究很少,因此本文针对二级突扩扩压器压力损失大这一缺点进行改进。本文针对三维的二级突扩扩压器内部湍流流动特性进行了数值研究,分析了二级突扩扩压器的各个结构参数对扩压器的性能以及内部流场流动的影响规律,并研究了二级突扩扩压器对燃烧室燃烧性能的影响。(1)在本文参数范围内,在扩压器的长度与宽度不变的情况下,随着扩压角角度的增加,扩压器的静压升高值增大,扩压效率增加,压力损失系数减小。在一定范围内,随着前置扩压器高度的增加,扩压器的静压升高值增大,扩压效率增加,压力损失系数减小。同时,改变扩压器的突扩间距同样会影响扩压器的内部流场的流动以及性能。另外,三参数综合优化的改进方法能够改善扩压器的综合性能,并优选出使扩压器的综合性能明显提高的结构尺寸。(2)变工况条件下,发现了随着入口气流质量流量的增加,改进型扩压器的扩压效率逐渐增加,压力损失系数逐渐减小;随着入口气流的湍流度的增加,扩压器的扩压效率先增大后减小,压力损失系数先减小后增大。(3)通过对带有改进型二级突扩扩压器的燃烧室燃烧特性的模拟,得出相较于原型燃烧室燃烧场流动情况,改进型二级突扩扩压器这一结构的引入有利于燃烧室组织燃烧,改善了出口截面的温度的最大不均匀度,对于提高燃烧室燃烧效率,减低污染物的排放有一定改善作用。(4)通过对不同结构参数的二级突扩扩压器,在不同工况下的性能进行分析对比,得出该型扩压器的设计规律,为不同设计要求提供参考。