1+1对转涡轮作为燃气涡轮发动机关键技术,与常规同转涡轮相比具有级效率高、陀螺力矩小等优点,已被成功运用在普惠公司F119等先进航空发动机上。然而,目前有关对转涡轮变工况性能分析的研究主要针对无导叶对转涡轮,关于1+1对转涡轮的变工况性能分析与优化设计尚未见报道。因此,开展1+1对转涡轮变工况内部流动损失分析,并提出具有针对性的优化设计方法,对改善1+1对转涡轮总体气动性能具有积极意义。本文以某1+1对转涡轮为例进行了部分载荷工况下流场模拟、分析和优化。主要研究内容如下：1)对某1+1对转涡轮进行了气动设计,并就50%-100%设计转速、65%-130%设计落压比范围内流场进行了数值模拟。两级80%-90%设计转速时,对转涡轮保持了较高的效率。此时,高压动叶入口为正攻角,导致叶型损失和二次流损失增加,效率下降。与相同设计参数的同转涡轮进行了两级50%-70%设计转速时流场对比。研究发现：低转速时,对转涡轮与同转涡轮高压动叶出口气流偏转均增大。同转涡轮低压导叶弯折方向与高压动叶旋转线速度方向相同,低压导叶入口出现的正攻角使吸力面前缘出现分离；与同转涡轮不同,1+1对转涡轮低压导叶弯折方向与高压动叶旋转线速度方向相反,低压导叶由于负攻角在压力面前缘产生流动分离,这是其在两级50%-70%设计转速时流动损失增大的主要原因。2)基于1+1对转涡轮部分载荷工况的损失特点,为1+1对转涡轮级间导叶提出了一种基于分离角的压力面厚度优化设计方法。该方法提高了1+1对转涡轮低压导叶近前缘压力面的气流速度,增强了其对负攻角的适应性,抑制了部分转速时低压导叶各叶高处压力面前缘出现的流动分离。3)分析了低压导叶优化前后对转涡轮性能参数,优化后该涡轮的等熵效率在全工况范围内得到提升,且设计点效率未受负面影响。其中,在高低压级70%-70%和50%-50%设计转速的两个工况点上,低压涡轮效率较优化前分别提升了1.5%和2.0%,涡轮总效率较优化前分别提升了0.5%和0.7%。