发展高负荷叶片，对于实现节能减排目标、提高资源的利用率有着重要的意义。高负荷叶片已经逐渐的应用在汽轮机、燃气轮机和航空发动机中，它的应用可以减少加工成本，也可以增加了机组的可靠性。而应用在不同的场合中，叶片的性能最终决定了机组的效率和性能。本文以哈汽公司设计的某高负荷叶片为研究对象，应用在超超临界的中压级中，采用ANSYS CFX商业软件数值模拟了该静叶片在汽轮机中应用的气动性能，并详细分析了其变攻角和变马赫数特性，考核静叶片是否达到预定的设计目标。模拟结果表明：随着冲角由-40°向40°变化，叶片的气动负荷增加，静叶能量能量损失系数先减小后增加，在零冲角下达到最小值。吸力面通道涡三维分离线由端壁的抬起高度逐渐增高，其中上端壁由2.8%叶高提高到16.9%叶高，下端壁由2.8%叶高提高到30.1%叶高。与上通道涡比较，下通道涡的强度较大。当冲角的变化范围为±20度，叶片具有良好的变冲角特性。伴随出口马赫数由0.1向0.6变化，叶片的气动负荷增大，叶型的加载型式越来越后加载。静叶能量损失系数也是先减小后增加，在0.4马赫达到最小值。吸力面通道涡三维分离线的抬起高度逐渐降低。本文还以该静叶中部截面为研究对象，增加气动负荷，研究了高负荷叶片的变雷诺数特性，同时研究了采用弧形槽控制附面层转捩与分离的机理。弧形槽能促进低诺数工况下叶栅吸力面附面层的提前转捩，改变其湍流强度和分离泡的大小，在吸力面分离点附近开槽能达到最好的控制效果。随着雷诺数或者自由来流湍流度的增加，吸力面分离泡的长度降低、分离泡变薄，分离点逐渐后移，因此存在一个合适弧形槽开槽点能使在不同雷诺数和湍流度下达到附面层控制的最大效果。