低雷诺数条件下涡轮性能降低的主要原因在于涡轮叶片表面发生的边界层流动分离。本文采用数值求解三维粘性N-S方程的方法，系统研究了小孔稳态射流式旋涡发生器(Vortex Genetor Jets，VGJs)对低雷诺数涡轮分离流动的控制。 通过大量的数值计算，论文系统分析了射流气动参数(射流流量)、射流孔几何参数(射流孔径大小，射流孔间距大小)、主流流动状况(主流进口湍流度)对分离控制的影响效果，并揭示了VGJs控制边界层分离的物理机制。研究结果表明，VGJs射流与主流的剪切与摩擦，在流场中形成强化了一边涡系的马蹄涡结构，将主流高动量流体裹挟进边界层中，促进了边界层区与主流区的动量交换，有效抑制边界层流动分离。 在以上研究的基础上，本文进行了两项创新性研究。一是提出并研究了将不同孔径、不同孔距射流孔混合排列的结构；二是提出并研究了逆主流VGJs对流动分离的控制。 对于组合排列射流孔结构研究，作者选择了四种射流孔排列方式，即不同孔径射流孔径向等距交错排列结构，不同孔径射流孔径向不等距交错排结构，不同孔径射流孔弦向交错排列结构，以及不同孔径射流孔弦向交错、径向不等距排列结构。研究结果表明，VGJs射流孔组合排列结构，以大孔射流为主，采用小孔小流量射流对大孔射流控制的分离流场进行“弥补”与调节，充分降低了射流掺混损失。弦向交错、径向不等距排列结构，较之单一孔径射流孔排列结构，当总压损失系数降低了22％的同时，减小射流流量25％。 逆主流射流VGJs，指的是射流偏转角与主流夹角大于90度的状态。本文对于逆主流VGJs研究所得到的结论是，高湍流度135度偏转角小扰动射流所引发的层流边界层迅速转捩可实现最佳分离控制，较之90度偏转角射流状态，在保持控制效果一致的前提下，减小67％射流流量。特别是，本文研究发现，逆向射流与90度偏转角VGJs控制流动分离的物理机制有明显差别，逆向射流与主流湍流度及层流——湍流转捩有显著的影响，逆主流小流量射流更像是“射流式湍流发生器”进行转捩控制。