燃气轮机作为现今重要的能源装置,在国家的工业生产中占有越来越大的比例。而变工况性能是燃气轮机在实际工作中一个极其重要的影响因素。为了解决这个问题,现在的科技人员采用变几何涡轮技术进行涡轮的变工况性能设计。通过变几何涡轮技术,涡轮可以在不同的工况下的性能可以在较好的状态下工作。但是,变几何涡轮会引入间隙泄漏损失为从而对叶栅端区以及主流区的流场形态产生影响。所以在变几何涡轮领域中,改善变几何涡轮性能是一个重要的研究重点。现在为了提高涡轮的性能,需要对变几何涡轮叶栅端区的泄漏流动机理进行研究,进而采用有效的控制方法改善端区泄漏流动形态以减小泄漏损失。本文从实验入手,通过对变几何涡轮平面叶栅流场进行试验分析,本文发现端区开槽结构能够对间隙泄漏流动产生抑制作用。然后以此实验结果为根据,对端区优化结构进一步研究。接着本文又进行了开槽结构、迷宫密封结构与蜂窝密封结构对端区流场影响的详细的研究。通过分析发现,在不同开度下叶顶凹槽迷宫密封与在凹槽内蜂窝密封结构均有抑制叶顶泄漏流动的作用,其中蜂窝密封在抑制泄漏流动方面的效果更佳,并且转轴前的蜂窝密封结构对间隙泄漏流动具有更强的抑制作用。最后,根据平面叶栅端区优化结构的研究,本文将在大子午扩张变几何涡轮中继续进行端区优化的研究。通过对三种开度下,不同结构下的变几何涡轮流场分析发现,在不同工况下,涡轮的流量基本不变,但涡轮的效率是随着压比的增加先上升后下降趋势。其中叶根处进行蜂窝密封处理对端区的泄漏流动抑制作用最为明显,并具有良好的攻角适应性。