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本发明提供一种气冷涡轮低热应力气热设计方法,在气冷涡轮定常气动和传热设计循环的基础上还包括：进行气冷涡轮一维瞬态热分析计算；进行稳态工况气冷涡轮共轭温度场及热应力快速三维计算,进行气冷涡轮三维瞬态共轭温度场及瞬态热应力计算,进行气冷涡轮热疲劳性能计算,进行共轭传热热应力试验,随后进行真实工况、真实结构温度场换算,并通过理论计算获得气冷涡轮试验热应力分布；通过合理分配冷气用量、改进或优化冷却结构等手段,循环以上设计计算步骤,直至气冷涡轮全工况热应力分布满足设计要求。采用本发明提供的气冷涡轮全工况低热应力气热设计方法能有效弱化热应力的副作用,延长气冷涡轮寿命,提高气冷涡轮的工作可靠性。