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叶片的气动性能直接影响到汽轮机通流部分的流动效率,因此,叶片设计在汽轮机设计中,占据至关重要的位置。本文的研究对象为上海电气电站设备有限公司汽轮机厂正在研发中的空冷汽轮机末级及次末级叶片的定常及非定常流动分析。本文介绍了汽轮机末级长叶片非定常流动的研究现状,并对空冷汽轮机末两级和末级进行了数值模拟。主要内容包括汽轮机末两级和末级的定常计算及结果分析,末级的非定常计算及结果分析。非定常计算采用非线性谐函数方法,针对初步成型的叶片,分析其气动性能及可能的损失,并基于流场结果分析非定常流动对末级叶片的影响。分析结果表明:叶型的整体设计非常优秀,静叶栅内的损失非常小,汽体在末级动叶内得到了良好的膨胀。但也存在如下问题:末级静叶进口前区域出现通道涡;末级动叶局部设计得不够合理;末级叶片受到非定常汽流激振力的影响。针对上述问题,分别提出以下解决方案:缩短静叶进口前区域的长度;修改局部叶型型线;调整背压、流量、动静间隙等。对定常和非定常结果进行了对比,结果如下:非定常计算得到的等熵效率、扭矩、功率均低于定常计算结果,但通流能力提高。