车用轴向可调喷嘴增压器能够解决增压器低速扭矩不足、瞬时加速迟滞等严重问题。轴向可调喷嘴技术是可变喷嘴增压器的核心技术,它能够实现增压器与发动机之间最佳性能的匹配,改善发动机整体性能。发动机变负载情况频繁,为实现最佳的性能匹配,增压器需要在变工况下工作,以适应发动机较宽的运行工况,从而导致涡轮总体性能变化大,并形成了复杂的内部流动特性。因此,结合现有的实验条件和研究热点,探明了轴向可调喷嘴增压器涡轮的内流特性,并以顶隙比和径隙比为优化参数进行涡轮叶轮的结构优化,有效地降低了涡轮内部流动损失,提升了涡轮总体性能。该研究为涡轮增压器的开发、应用及性能优化提供参考,并且具有一定的工程实用价值。主要研究工作如下:以某型轴向可调喷嘴增压器的涡轮为研究对象,通过涡轮三维模型的叶型数据创建涡轮计算模型,并对已创建的计算模型进行数值计算,结合涡轮变工况稳态性能试验值进行对比,实现了计算模型有效性的验证。通过试算的方法优选非定常计算过程中非线性谐波法的关键参数(谐波阶次),综合权衡计算时间和计算精度,选定三阶谐波逼近的方案。通过定常、非定常、测试条件获得的涡轮特性数据比对,验证了非线性谐波法在径流式涡轮非定常计算中的适用性。在此基础上,计算变工况下涡轮非定常内流场,结果表明:喷嘴环内部流动情况良好,涡轮叶轮内部流动情况复杂,通道涡的影响范围是决定变工况下涡轮叶轮内部流动优劣的主要因素。鉴于叶轮机械领域的研究热点问题,采用数值模拟的方法研究了转静干涉效应引起的涡轮非定常流动特性,表明引起非定常流动的因素包括尾迹干扰和势流干扰,同时对涡轮流道内流动情况进行了分析,明确了转静干涉效应的作用位置、形成机理,以及引起非定常流动的主导因素,能够应用于控制和减小涡轮内部流动损失,以及解决涡轮可靠性降低等问题。在此基础上,推断出涡轮叶轮径隙比对转静干涉效应有重要影响。因此,进一步对涡轮叶轮径隙比进行优选。基于转静干涉效应的作用机理及增压器性能的设计要求,提出并实施了优选径隙比和顶隙比的方法对涡轮叶轮进行结构优化,提升了涡轮效率,改善了涡轮内部流动情况。并探明了径隙比和顶隙比对涡轮非定常内流场的影响本质,为涡轮增压器中径流式涡轮叶轮径隙比与顶隙比的选取提供了参考。