有限的能源和不断提高的环保要求,使得世界各国在建设蒸汽轮机电站时不断地追求尽可能的最高效率.然而,由于电力市场的竞争日趋激烈,对于汽轮机制造厂来说,不仅要追求提供给用户安全高效的产品,也同时要尽可能地降低开发设计制造成本.作为汽轮机的关键部件的叶片,占整个汽轮机机械加工量的约30％以上,如果开发高载荷叶片减少叶片数量,设计大焓降级减少汽轮机的级数,将减少汽轮机叶片的数量,降低制造成本.该文的目的就是针对这一现实进行选题和研究,开发高效的冲动式大载荷三维动叶片,并给出适合于汽轮机高中压缸的大焓降典型级的设计方法和准则.该文的主要研究内容包括以下几个方面:1.研究提高汽轮机高中压缸级负荷的设计方法和准则.2.给出叶片二维基准截面的成型方法.3.以汽轮机的某一级作为典型级,研究了减少动叶片数14％前后的气动性能,探讨了增加动叶片的载荷的可能性.4.应用该文给出的叶片成型方法,以减少叶片数后的原叶型为背景叶栅,重新成型高载荷动叶片,目的在于对高载荷动叶片的各个截面做进一步的优化.结果表明,前加载叶型可进一步降低动叶栅的损失.5.应用NUMECA软件的FINE/Design3D模块来进行高载荷叶片全三维优化.