带支板环形弯曲管道广泛地存在于各类吸气式推进系统中,准确掌握环形弯曲管道内的流动特性,并寻求有效的长度缩减方法,对吸气式推进技术的发展具有重要意义。采用实验与仿真相结合的研究方法,本文针对典型出口马赫数下的弯道内部基本流动特性以及出口马赫数的影响规律进行了细致研究,并采用经过实验验证的三维仿真方法,进一步对该管道的长度缩减方法进行了探索研究。研究结果表明,在典型出口马赫数状态下,气流在弯曲管道内部先减速后加速,并在“一弯”中心体侧和“二弯”外罩侧附近形成了局部高速低压区。支板对管道内部的流动结构影响显著,诱导了内外壁面附近的旋涡区和支板正后方的尾迹区。然而,内、外壁面附近旋涡的形成机理和发展特性完全不同:内壁面旋涡本质上为支板前缘诱导的马蹄涡,其往下游发展的过程中,空间位置较为稳定;外壁面旋涡最初形成于支板尾缘,而后在向下游运动的过程中,逐渐远离对称面向两侧扩张发展。在支板的尾迹区内,其总压分布沿径向呈现出明显的差异。此外,出口马赫数对管道内部流动特性的影响较为显著:随出口马赫数增大,“一弯”和“二弯”的逆压力梯度增大,即发生边界层分离的风险性增大;同时,诱导旋涡的强度也增强,旋涡区内的总压损失增大,使得出口截面的面积平均总压恢复系数相应减小。另外,针对环形弯曲管道长度缩减的研究还发现:外壁面边界层对管道长度的缩减更为敏感,易在流道“二弯”附近形成流动分离,导致出口截面基于面积平均的总压恢复系数降低,畸变指数DC60增大。为了达到缩短管道长度且不显著降低其气动性能的目的,本文分别尝试了几何构型调整、涡流发生器控制和壁面开缝放气的方法以抑制“二弯”附近的边界层分离。然而,仅壁面放气获得了预期效果,其能够以牺牲较低的放气量为代价而达到有效吸除分离区,改善流场品质的目的,并将管道的气动性能提升至缩短前的水平。