受制于材料等因素,传统涡轮发动机的效率提升几乎已经达到上限,很难大幅度提升效率。爆轰燃烧具有自增压、熵增小等特点,能显著的提高循环的热效率。因此将爆轰燃烧过程应用于涡轮发动机用以提高发动机的热效率成为提高发动机热效率的一个研究方向。本文构建了旋转爆轰涡轮发动机的气动热力计算方法,探究了不同的部件参数对旋转爆轰涡轮发动机的循环特性和性能指标的影响。结果表明压气机压比对循环热效率和循环有效功的影响规律与传统涡轮发动机的影响规律相同,且旋转爆轰涡轮发动机的循环热效率和有效功高于传统发动机。本文构建了将压气机分为增压压气机和冷却压气机两个部分的掺混冷却方案,气体经增压压气机增压后,抽出一部分空气引入旋转爆轰燃烧室,另一部分继续进入冷却压气机继续增压变成高压的冷却气体进行涡轮冷却。对抽气的位置进行了讨论,结果表明抽气位置对发动机的循环特性和性能指标会产生影响,且存在最佳抽气位置,最佳抽气位置受压气机压比和涡轮前总温影响。本文还给出了适用于旋转爆轰涡轮发动机超音速进口的涡轮设计方案,并对设计好的涡轮叶栅进行了三维流场分析,探讨了不同进气攻角和稠度对涡轮叶栅性能的影响。对于本文研究的叶栅,研究了进气攻角为0°、±2°、±4°和-5°情况下的叶栅内流动状况。结果表明,在进气攻角为设计攻角0°时,叶栅的总压损失系数为0.165,达到六种工况中的最小值,且设计攻角下的壁面极限流线不会产生明显的回流区和涡,设计攻角下的流动状态较好。针对本文选择的叶栅,还选择了稠度为1.55、1.77、1.95、2.13、2.3、2.48的六组叶栅进行流动分析。结果表明,当稠度为2.13时,总压损失系数最小。随着稠度的增加,流动分离区逐渐减小,当稠度大于2.13时,分离区消失。