低压排汽缸是汽轮机的组成部件，位于汽轮机末端，主要由两部分组成，即蜗壳与扩压器。此外，在低压排汽缸内部还设有用于支撑的加强肋、板等部件，因此结构十分复杂。低压排汽缸主要有两个作用，一是作为连接末级叶栅与凝汽器的通道，将大致沿轴向排出的乏汽进行90°折转后排入凝汽器，这可以实现汽轮机与凝汽器的分层布置，有利于节省空间；另一个作用是通过扩压器提高排汽静压，以此来回收排汽的余速动能，起到提高效率的目的。正是由于低压排汽缸对汽轮机的效率和性能具有十分重要的作用，因此有必要细致地了解其内部结构，详细分析内部的流动状况，为改型设计做好基础理论准备。本文对某型号汽轮机低压排汽缸进行UG建模并进行必要的简化，然后采用商用软件ANSYS CFX进行数值计算。为了使得本次仿真能够尽量靠近低压排汽缸的真实流动情况，在计算过程中采用整圈末级叶栅与低压排汽缸联合计算的方式进行，并选用适当的湿蒸汽模型作为流动工质。计算结果表明，排汽缸与末级叶栅之间的相互影响很大，造成排汽缸入口气流不均匀；排汽缸内部流动复杂，所产生的旋涡主要集中在在蜗壳内部的气流折转处和扩压器附近，其中扩压器内环附近的旋涡尤其明显，这些旋涡的产生严重影响了低压排汽缸的气动性能，造成了很大的能量损失。为降低排汽缸内部的流动损失，本文在分析排汽缸原型流动情况的基础上，对损失较大的蜗壳和扩压器分别进行了改型设计。在蜗壳改型过程中，主要考察前壁面倾角对流动的影响；在扩压段改型过程中，主要考察扩压器内导流环圆弧段半径大小对流动的影响。改型后的计算结果表明，包括原型在内的九种方案中，原型在提高压力方面性能最佳，但是在提高效率和改善出口流动特性方面，增加圆弧段半径的方案9是所有方案中性能最为优秀的，因此在整体上衡量排汽缸性能时，认为方案9是最优设计方案。本文的数值研究结果，为在工程应用中优化设计排汽缸提供了有一定价值的参考。