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本文将试验设计方法、响应面近似建模方法及优化算法与排汽系统参数化造型程序及CFD求解软件相结合，应用于汽轮机排汽系统优化设计与分析。并以300／600MW汽轮机低压排汽系统模型为研究对象，在两种入口条件下应用该方法对其进行了气动优化设计。与原始排汽系统相比，优化后扩压性能有较大的改善，验证了本文提出的气动优化设计方法的有效性，同时表明排汽系统入口条件和几何参数都会影响优化结果。