气动反设计问题是一个古老而经典的研究热点，以往绝大部分气动反设计都可以归结为已知边界压力（或速度）分布反求壁面形状的数值算法。对于给定进出口参数分布的内流通道反设计问题，较少有人涉及。唯一可见的参考工作来自Mark Joel Lewis的若干工作。Mark JoelLewis使用复合可压缩流理论(Compound Compressible Flow Theory)完成了控制出口速度分布的超声速内流管道设计。然而，文献主动承认复合可压缩流理论的局限性，复合可压缩流的基本假设并不在所有情况严格成立。该问题的研究将可能为高超声速进气道、非均匀直连风洞等设计提供新的方法。本文使用经典二维有旋特征线理论，研究了二维超声速内流中，按照预先设定的进出口条件反设计内流道型面的可行性。研究了弯曲激波的构造及对应壁面的反求方法，阐述了流场装配技术的基本思路及实现过程，实现了单道弯曲激波情况下控制出口流场速度分布的超声速内流通道反设计。对有旋特征线理论设计的结果进行了CFD的验证，证实了本文反设计方法的可行性。基于某个反设计算例设计了风洞实验模型。实验结果显示，出口截面核心区参数分布能较好地吻合设计目标，从而证明了本文反设计方法的工程适用性，能够直接用于超声速非均匀模拟器设计。使用本文研究的反设计思路及方法设计了一出口参数均匀的轴对称基准流场。对此基准流场的无粘数值模拟结果显示，其能够满足出口参数均匀的反设计目标。在此基础上，使用流线追踪技术设计了一内收缩进气道，无粘数值模拟结果能基本保持基准流场的流动特性，但在有粘数值模拟中出口截面参数分布存在较大的流向涡；从壁面极限流线出发，分析了此差异的机理，并对后续相关研究工作提供了一些意见。