随着现代航空发动机新技术的成功发展,应用新技术改型涡轮机提高整级的效率,已经成为了必然趋势.该论文针对子午扩张大的某低压涡轮级,应用先进的汽轮机改型技术,例如弯扭联合成型论,前掠静叶顶部正交设计等方法,进行改型设计.数值研究结果表明:在跨音速低压轴流涡轮级静叶改型设计中,采用弯扭叶片和前掠顶部正交设计能改善涡轮流场的气动性能,提高级的效率.采用正弯曲叶片,在流道内形成的"C"型压力分布,抑制了叶栅两端壁低能流体的堆积、转捩和分离,减小了根部的激波损失,同时却增加了流道中部的二次流损失,整级效率减小了0.42﹪.采用反弯曲叶片,流道中部二次流损失降低,虽然叶栅两端壁的二次流损失和根部激波损失有所增加,但叶栅总损失下降,级效率提高了0.07﹪.采用前掠顶部正交设计叶片,不但降低了叶栅顶部的二次流损失,而且由于流道中部和根部压力的提高,降低了下半部分叶展处的激波损失,并且提供与动叶相对匹配的进口条件,级效率提高了0.34﹪.当几何折转角较小时,正、反弯对流场结构的优化效果不是很明显,而能量损失系数却有所增加.随着几何折转角的增加正、反弯对流场的作用越来越强.选择合适的正、反弯曲角度,都能达到降低能量损失的效果.