为了提高燃气涡轮发动机性能，许多通过改变发动机热力循环方式的技术方法被提出。涡轮内补燃技术受到人们越来越多的关注。本文为研究大涵道比涡扇发动机内添加涡轮叶间燃烧室的性能与特性，通过在性能计算及数值模拟两个方面，分别研究了不同涡轮内燃烧技术对大涵道比涡扇发动机的总体性能影响及燃烧环结构对涡轮叶间燃烧室的性能影响。本文首先进行了发动机性能计算的研究。在传统发动机数学模型基础上，通过分别加入各型涡轮内燃烧结构的热力学计算模型，计算并比较在不同工作过程参数下，4种带涡轮燃烧结构发动机之间性能参数的不同，以及与传统发动机的区别。研究结果表明：涡轮叶间燃烧室(TIB)与涡轮级间燃烧室（ITB）各有特点，但都能够明显提高传统分别排气涡扇发动机性能，其中高压涡轮内等温燃烧室（HTIB）效果尤为突出。随后进行了涡轮叶间燃烧室的数值模拟研究。通过改变涡轮叶间燃烧室的燃烧环径向长度，设计出6种带有不同长宽比的燃烧环模型，利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、PDF燃烧模型、和离散相模型对涡轮叶间燃烧室三维两相流场在5种不同工况下进行了数值模拟。结果表明：受高温燃气与主流掺混程度的影响，不同长宽比的燃烧环内速度场及温度场差异明显，从而影响燃油液滴驻留时间与出口温度分布。合理选择燃烧环的长宽比能够有效改善涡轮叶间燃烧室的燃烧效率、总压损失和温度分布，从而为涡轮叶间燃烧室优化设计提供参考。最后，设计了主燃烧室带高压涡轮叶间燃烧室的三维结构全尺寸模型，来模拟在该结构中的燃烧情况，从而研究主燃烧室与高压涡轮叶间燃烧室之间的相互关系对流场、温度场、燃烧效率等参数的影响。结果表明：高压涡轮叶间燃烧室能够在主燃烧室后有效进行燃烧，并能够将局部高温区控制在燃烧环内。