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根据油涡轮各部件的基本结构与工作原理，借鉴径流式涡轮与冲击式水轮机的设计理论，推导出基于速度三角形与动量矩定理的油涡轮基本特征方程，并据此提出油涡轮有效轴功率随射流相对出流角伤的变化规律。根据此变化规律，采用减小岛将流道改为加速流道的方法，对某1000MW汽轮机组油系统的油涡轮进行优化设计。借助CFD软件对原型油涡轮和优化设计油涡轮进行多工况数值模拟，结果表明，优化后的油涡轮不仅满足设计要求，而且还具有较好的稳定性，能够适应变工况运行，为油涡轮的优化提供科学依据。