在实际工程应用中,S弯流道在输送流体的设备中应用十分广泛。由于S流弯道局部弯曲、流通截面突然扩大或缩小等因素,流体在S弯管道流动时极有可能诱导产生流动分离和流向涡,产生较大的流动损失,进而增大流体输送所需能量。因此,对S弯流道流动分离和流向涡的控制和优化一直是流体输送管道设计的重点。尤其在航空航天领域中,由于气流速度很高,航空发动机进气系统中S型扩张段内部的流向涡更加明显,流场更加复杂,甚至能够直接影响发动机正常工作。本文通过数值模拟并结合Liutex涡识别技术对典型DSI进气道的S弯流道进行分析,并针对系列S弯流道内部流向涡的发展形成过程以及控制规律进行研究,为S弯流道工程设计提供指导。全文主要工作包含以下几个方面:首先,针对S弯流道内部流场特征,确定典型两侧进气的DSI进气道为研究对象,并简要介绍了该进气道的设计技术,为后续S弯流道内部流动机理研究奠定基础。对于涡的识别问题,介绍了Liutex涡识别技术,用于深入分析流道内部流向涡的发展,为DSI进气道优化及S弯流道内部控制提供技术支撑。其次,基于典型飞机前体设计了两侧进气DSI进气道构型,分别用涡量、Q准则和Liutex等涡识别方法对流道内流向涡进行识别,经对比发现Liutex涡识别技术能够有效识别S弯流道内流向涡的大小和强度。针对DSI进气道中S弯流道内部流向涡产生的大畸变问题,结合Liutex涡识别技术分析S弯流道内部的流动机理,并探索提升进气道出口流场品质的设计技术。研究结果表明:S弯流道横截面旋转角度采用前缓后急的方式有利于抑制流向涡发展,并可在进气道出口处将流向涡推至中心区域,使进气道出口稳态综合畸变指数降低至3.897%。最后,利用Liutex涡识别技术进一步分析S弯管道中流向涡的形成和发展过程,研究流道内横向压力梯度对流向涡强度的影响规律,给出了描述流向涡及横向压力梯度关系的数学模型。结果表明,本文提出的数学模型可有效应用于S弯流道内部流向涡的分析及预测,从而为后续S弯流道的优化设计提供重要参考。