轴流涡轮作为航空发动机和地面燃机最核心的部件之一,其气动设计的优劣直接决定了发动机和燃机的性能,开展涡轮先进气动设计方法的研究一直是涡轮研究的核心内容。虽然如今CFD数值模拟技术在涡轮全三维设计体系中占据重要作用,但作为全三维设计体系的基础,涡轮S2流面（二维通流）设计仍然是涡轮气动设计的主要内容。在通流设计阶段,涡轮的总体性能参数和各截面叶型参数被大致确定,从而完成了涡轮设计中的大部分内容。本文对轴流涡轮通流设计中基于流线曲率法的反问题进行了相关研究,主要工作内容包括以下几个方面:首先,本文对涡轮S2流面通流设计中所采用的流线曲率法反问题控制方程进行了推导,并利用微分方程的知识对子午速度方程进行了离散求解。之后采用Fortran90语言开发了一套适用于多级轴流涡轮的通流反设计程序,该程序既适用于理想气体也适用于真实气体,通过给定涡轮进口边界条件、子午流道和叶片环量分布等信息对涡轮进行快速通流设计。然后,利用该程序分别对单级和多级理想气体涡轮以及一台以R245fa为工质的有机朗肯循环膨胀机进行了设计计算。通过与CFD三维数值模拟结果进行对比,发现程序计算得到的涡轮总体性能参数以及各计算站上的气动参数均与CFD结果比较相符,从而初步验证了反设计程序的有效性。最后,本文将开发的涡轮反设计程序与modefrontier软件相结合,利用优化算法分别研究了线性、抛物线型、指数型等不同环量分布规律下某单级轴流涡轮的性能变化情况,从而为涡轮反问题中如何给定环量分布提供一定指导。本文所开发的多级轴流涡轮反设计程序具备一定的通用性,但其准确性还需要通过完善经验模型来进一步提高,从而能够真正将其纳入到涡轮准三维设计体系当中。