高效汽轮机对于提高核电站汽轮机组发电效率至关重要,同时,提高叶片的气动性能、减少叶型损失对于汽轮机来说有重要的工程应用价值。本文对哈尔滨汽轮机厂的核电站汽轮机组高压第7级叶片进行研究,内容包括动、静叶平面叶栅吹风试验和静叶扇形叶栅吹风试验,对试验结果进行分析总结,得出了该级叶片的气动特性和损失机理,并利用数值模拟对试验结果加以辅助分析。本文还对国内外学者提出的损失预测模型进行整理、归纳,开发了相应的损失计算程序,对高压第7级静叶进行损失预测并给出了适于该套叶型的损失模型,为该叶型后续的改型设计提供技术支持。首先,通过平面叶栅试验台对动、静叶的三个叶高(10%、50%、90%)处跨截面叶型进行变冲角(-20、-10°、0°、10°、20°)气动性能研究,得到了不同工况点下的各截面叶型的静压系数分布、出口气流角分布和总压系数分布曲线。对试验结果进行分析得出以下结论:动、静叶均为后加载叶型,具有很好的负冲角适应性;相对于动叶叶型来说,静叶叶型的冲角适应性更强,损失控制能力更为优秀,所有叶型均适宜小负攻角来流等。其次,对静叶进行了扇形叶栅吹风试验,并通过数值模拟软件对静叶进行了变冲角性能模拟,利用试验结果和模拟结果对静叶的气动特性和损失控制情况进行对比、验证。分析结果表明,静叶采用了正弯设计,对于上下端壁处的损失控制较为优秀;最大损失出现在叶根处;静叶对于正冲角来流更为敏感,向正冲角变化时,损失区域扩大,损失峰值增加,叶根处相较于叶顶更为明显。最后,为了便于对静叶叶型的损失机理和损失控制进一步深入探讨,查阅并总结了近年来国内外学者提出的多种损失预测模型,开发出一套计算程序,对静叶损失进行预测,并与试验结果相比较,结果表明:对于高压第7级静叶来说,无论是设计点总损失、叶型损失,还是非设计点的叶型损失预测,采用Moustapha模型均能够较为准确的预测损失,这对该级叶片之后的工程改型和实际应用提供了很好的技术参考。