边界层层流-湍流转捩和分离／转捩是燃气涡轮发动机中叶片表面主要流动状态,是影响发动机性能的重要因素。对于发动机内部叶片表面流动状态的准确模拟和对转捩的准确预测是现代流场分析和性能评估的重要内容,也对现代涡轮和压气机的设计有着重要的指导意义。然而,转捩过程中扰动的发展以及扰动与边界层相互作用的过程具有高度的非线性和复杂性,其中的物理机理还没有被完全揭示。目前,还没有成熟的湍流模型能够准确模拟转捩流动,但是层流动能转捩模型完全基于转捩现象建模,并且完全基于局部流场信息,能够满足现代复杂三维流动和并行计算的需要。本文对层流动能转捩模型模拟转捩流动的能力和机理进行了研究,并对模型提出了修正方法。本文所使用的层流动能转捩模型是基于层流动能概念和k-ω湍流模型而发展的一种新型转捩模型。模型通过有效长度将湍流动能划分为大、小尺度两个分量,小尺度湍动能与平均流动相互作用产生湍流动能,而大尺度湍流动能促进层流动能的生成和发展。模型通过引入生成项对自然转捩和Bypass转捩分别进行了建模,生成项在层流动能与湍动能方程中符号相反。模型的输运方程与常见的一方程和二方程涡粘模型具有相同的结构,计算上也与一般湍流模型的求解方法一致,并且可以完整过渡到湍流区的计算。为了提高模型预测转捩的准确性,本文通过在小尺度湍流粘性系数表达式中引入流线曲率因子和在模型湍流粘性系数表达式中引入间歇因子的方法对模型进行了改进。并利用ERCOFTAC T3无压力梯度平板边界层、DCA压气机叶栅、S809翼型和RAE2822跨音速翼型等算例对改进后模型进行了校验。研究发现,考虑间歇性的影响能够明显减小层流段湍流粘性的大小,削弱转捩前区域大尺度湍流粘性的影响,在一定程度上修正了层流阶段计算的摩擦系数偏大的问题。在湍流粘性系数表达式中考虑间歇性能够加速转捩过程中湍流粘性增加的速度,加速模型中层流动能向湍流动能的转化,提高了模型对Bypass转捩的预测精度；利用对分离敏感的流线曲率因子改进小尺度湍流粘性系数表达式,增强了模型在分离区内的湍流生成能力,一定程度上可以提高模型对分离流转捩的预测精度。但是验证结果表明,模型对分离流转捩、分离流动模拟的能力需要进一步研究和改进。