在完成S2子午通流设计后，可得到子午通流面的形状，即各计算网格的r、z坐标。在叶片通道内，沿流线对z坐标进行离散，通过样条曲线拟合可得到各离散点的r、z坐标。但要确定叶片中弧线的几何形状，仍欠缺θ坐标，这需要利用可控涡造型设计程序来实现。程序计算结束后，即可输出叶栅各截面中弧线的（r，z，θ）坐标，在Pro/Engineer中进行绘制，如图5-22所示。但是，要得到叶片的完整叶型，需补充叶片的厚度分布情况。

流面角厚度是相邻两个流面间的角距离，在S2子午通流设计中应为已知量，这也是得到准确的S2流面计算结果的前提。要获得流面角厚度的准确值，需要得到S1流面的计算结果，但由于本章并未进行S1流面计算，S2流面的厚度只能采用已有叶型的经验数据，如根据文献［12］总结出叶型厚度分布曲线，如图5-23所示。在中弧线所在平面上，对各离散点做中弧线的法矢量，以此作为厚度加载的方向，如图5-24所示。在叶片的前后缘处必须对角厚度值进行修正以使角厚度光滑过渡，从而保证叶型良好的气动性能。图5-25为方案一第十级静、动叶栅各截面造型的结果，然后对叶型截面沿径向进行积叠形成叶身，如图5-26所示。方案二造型流程与方案一完全相同。

图5-22　叶栅中弧线图

图5-23　标准化叶型厚度分布

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图5-24　厚度加载

图5-25　各叶型截面

（a）第十级静叶栅；（b）第十级动叶栅

图5-26　第十级静、动叶栅配合的几何模型

本小节在S2子午通流设计程序和“可控涡”造型设计程序的基础上，对N25-3.5/435汽轮机低压部分三级叶栅（第八级至第十级）进行气动设计，验证了所开发程序的可用性与可靠性，并对第十级静、动叶片进行造型。此外，通过对几种常用环量分布方式的对比分析，得出在α1＜14°时，等α1角流型与理想等环量流型扭曲规律相差不大；与理想等环量流型相比，可控涡流型可以在级间隙中形成反曲率流线，改善叶栅根部的通流状况，提高根部反动度的同时降低顶部反动度，但由于汽流掺混损失与积分余速损失较大，其应用受到限制；在用二次多项式表示的可控涡流型中，下凹曲线对反动度的控制能力和做功能力最好。