航空发动机内部流动复杂,数值仿真是研究航空发动机流场以及进行航空发动机设计的有效手段,对航空发动机进行高精度仿真一直是航空发动机领域的重要课题。目前三维数值仿真技术已经比较成熟,但在航空发动机设计的过程中,全三维计算会耗费大量的计算资源,因此提出了准三维程序与三维程序变维度耦合的方案,以此来兼顾计算效率和计算准确度。本文首先阐述了准三维数值计算的原理,在原准三维程序中增加了ЦИАМ损失模型,在不同工况下对E3高压涡轮中分别使用K-O损失模型以及ЦИАМ损失模型准三维计算,并与E3高压涡轮的三维计算结果进行对比。从计算结果中可以看出,在准三维计算中损失分布会影响叶片的出口马赫数,K-O损失模型适合在E3高压涡轮中使用。本文也对无叶片区域的准三维仿真进行了优化,在原准三维程序的基础上增加了粘性损失的影响,并在喷管上进行了验证。增加粘性损失后,准三维计算的结果更加接近三维计算的结果。最后,本文使用数值缩放的思想,研究了准三维程序与三维程序进行变维度耦合的可靠方案,使用迭代耦合方法,编写了准三维与三维的变维度耦合程序,并在E3高压涡轮和某小型涡扇发动机上进行了应用。通过对比E3高压涡轮准三维计算、三维计算以及耦合计算的结果可以得出,进行耦合计算之后耦合区域的总压损失沿径向分布以及叶片马赫数沿径向分布都贴近三维计算的结果。使用同样的方法对航空发动机涡轮叶片进行变维度耦合仿真,讨论了变维度耦合仿真的效果。同时本文使用弱耦合方法,对发动机风扇部件进行了准三维与三维变维度耦合仿真,变维度耦合之后,风扇部分的流量仿真精度提高了21.2%,取得了良好的效果。