航空发动机高推重比、高效率、低耗油率的发展趋势对压气机的性能提出了更高的要求,提高压气机的单级负荷是提高发动机推重比最为有效的途径之一,然而压气机负荷的提高会引起静子通道内的逆压力梯度和横向压力梯度进一步增加,进而导致静子产生角区分离。角区分离作为高负荷压气机中常见的流动现象之一,对压气机的性能及稳定工作都有很大的危害,因此采用有效的流动控制方法去抑制静子角区分离,对提高压气机负荷,进而提高航空发动机的推重比具有重要的意义。本文首先以某一级半压气机静子为研究对象,分别开展了非轴对称端壁和弯叶片对静子角区流动影响及其作用机理的数值研究。非轴对称端壁的数值模拟结果表明:非轴对称端壁通过减少尾缘处的回流及改变二次流的强度和方向,从而减少静子角区低能流体的堆积,达到抑制角区分离的目的。幅值控制系数为6.5%的非轴对称端壁作用能力最强,使得压气机的最大效率提升了0.71%。弯叶片的数值模拟结果表明:叶片正弯带来的径向作用力使静子下端壁角区的低能流体从叶根向上迁移,减少了角区低能流体的堆积,从而减弱甚至消除角区分离。弯角、弯高越大,弯曲叶片对叶根近轮毂区域的低能流体的控制能力就越强。当弯角达到一定程度的时候,静子角区的集中脱落涡得到消除。其次,进行了不同弯曲静子与非轴对称端壁组合对一级半压气机静子角区流动影响的数值研究,结果表明:弯叶片与非轴对称端壁组合对角区分离的抑制能力要强于单独弯叶片造型,对于仍存在比较大分离的弯叶片,非轴对称端壁能显著减弱其角区分离的强度。最后,为系统深入开展弯叶片与非轴对称端壁对静子角区流动影响的实验研究,建立了一个多级低速压气机试验平台,并在此基础上开展了基础型直叶片静子的详细流场测量,完成了弯叶片对静子角区流动影响的初步实验验证。实验结果揭示了基础型直叶片静子内部的流场结构及涡的发展过程,验证了弯叶片能够有效减少端区低能流体的堆积,从而减弱叶尖角区分离的强度,使叶尖的总压损失减小。在80%相对叶高位置,弯曲静子较直叶片静子总压损失系数减小了20%。