末级叶片在小容积流量工况下运行时,叶栅间流体常呈较为复杂的三维流动。为保证末级叶片在小容积流量工况下的安全可靠性,采用数值模拟方法,详细研究小容积流量下末级流场的特性,找到叶片发生脱流的机理,对提高机组安全性具有重要意义。该研究利用Gambit软件建立物理模型,划分非结构化网格,通过Fluent软件平台,采用由标准k-ε湍流模型封闭的N-S方程组,以某12MW汽轮机最末级扭叶片为例进行理论分析和数值模拟。首先,简化模型后,在设计工况和高背压工况下对汽轮机末级扭叶片进行数值模拟,分析了背压变化对相对容积流量、叶顶和叶根处的流线、攻角以及出汽角等的影响,结果表明：级内相对容积流量减小时,叶片压力面根部最先开始出现脱流现象；达到一定的小容积流量工况后,吸力面也从根部开始脱流,叶顶和叶根处的流线变得相对紊乱。另外,随着背压的升高,在叶顶和叶根处的攻角变化范围较大。其次,通过改变进u汽流角,再次对叶片进行数值模拟,分析了进口汽流角变化对流场内涡量、叶顶和叶根处极限流线及总压损失系数的影响。结果表明:大的正攻角易引起叶片吸力而脱流,负攻角易引起压力面脱流：负攻角总压损失大于正攻角总压损失。