核电汽轮机作为核电站常规岛的关键设备之一,承担着重要角色,直接关系到核电站的安全及效率。在汽轮机的研究中,对处在瞬态变化过程中的关键部位,分析其内部流动特性是十分重要的。但如果对汽轮机进行全三维计算会消耗大量的计算资源,只对关键部位进行三维计算又缺少瞬态流动过程中精确的边界条件,而采用纯一维计算又无法对关键部位的内部流动特性进行分析。因此,有必要将关键部位的三维流场计算与其所在系统的一维模型计算相耦合,进而分析关键部位的瞬态特性。本文以某型16级汽轮机为研究对象,并选取第12级为除湿级,利用离散粒子模型对除湿级进行三维流场计算,根据所选除湿沟槽对不同粒径液滴的捕捉情况,确定除湿槽的开设位置,并以此三维模型为对象进行耦合仿真计算研究。在确定三维计算模型后,利用C#编程语言开发一维和三维耦合计算平台,该平台功能包括:对一维系统软件Flowmaster及三维流体力学计算软件CFX的自动化操作、一维系统模型与三维计算模型边界数据传递的控制。使用所开发的耦合计算平台,完成对汽轮机的满功率稳态计算。并将计算结果与设计值进行对比,验证耦合程序的正确性。为提高稳态耦合计算过程的稳定性及高效性,对可能影响耦合计算的因素进行研究,包括耦合计算的初始边界条件、三维CFD模型迭代次数、耦合计算松弛因子、耦合数据映射方式。对以上四种因素分别加以讨论,对耦合计算性能优化的方法进行初步探索,为之后进行较为复杂的耦合计算提供基础。完成对除湿级三维模型的稳态耦合计算,得出除湿级的基本特点。在稳态耦合计算的基础上,完成主汽门关闭这一瞬态工况的仿真计算,分析讨论除湿级内流场及除湿级内关键位置处的参数变化情况,为汽轮机三维流场的研究提供了新思路,对于工程实际具有一定的参考价值。