随着对现代航空燃气涡轮发动机性能要求的不断提高,对作为其核心部件之一的燃气涡轮性能也出了更高的要求。非轴对称端壁造型作为一种可以有效提高涡轮气动性能的手段,在现阶段的涡轮设计中得到了广泛的应用。因此,本文将针对非轴对称端壁造型技术开展如下的研究工作。其一,探究几种典型非轴对称端壁造型对流场的影响,非轴对称端壁造型在叶栅吸力侧的凸起有利于削弱叶栅内部的横向压力梯度,降低二次流损失,在叶栅进口处的凸起使马蹄涡压力侧分支到达吸力面的位置延后,也有助于降低二次流损失。其二,基于自适应模拟退火算法和Bezier曲线法建立了“非轴对称端壁造型平台”并对单列涡轮叶栅进行优化,其端壁优化有效的削弱了马蹄涡系的强度,改善了流场涡系分布。结果表明优化后的端壁造型可以有效的降低流动损失,使总压损失由原来的6.769%降低为6.430%;其三,根据叶栅前缘马蹄涡结构的位置,增设控制点进行非轴对称端壁优化设计。分析其叶栅内部三维流场可知,优化端壁进一步削弱了马蹄涡的强度,优化了流场结构,使叶栅总压损失由6.430%降低至6.381%。其四,以一级涡轮叶栅为研究对象进行非轴对称端壁优化设计,对比其与单列涡轮叶栅的流场结构可知,其对静叶内部流场结构的优化较差,但是可以得到较好的出口气流角,有利于后续动叶做功。因此在对涡轮进行非轴对称端壁造型优化设计时,最好进行整机涡轮的数值模拟运算,避免所得造型使后续涡轮级效率降低,以便得到最优的端壁结构。其五,计算变工况条件下的非轴对称端壁造型对流场的影响。在不同的出口马赫数条件下,非轴对称端壁均能较好的降低总压损失,并且在一定范围内,随着出口马赫数的增加,其降低的效果越好。