汽轮机是一种将热能转化为机械能的旋转动力设备,广泛应用于发电厂、船舶推进和工业领域。其核心工作原理基于热力学中的朗肯循环。汽轮机工作时,高温高压蒸汽首先通过喷嘴膨胀加速,将热能转化为高速蒸汽流的动能。这股高速蒸汽冲击安装在转子上的动叶片,推动转子旋转。蒸汽在通过多级叶片时会逐级膨胀,压力逐渐降低,直至在末级排出至冷凝器。根据蒸汽流动方向,汽轮机可分为轴流式和辐流式两种主要类型。现代大型汽轮机通常采用多级设计,包含高压缸、中压缸和低压缸,以提高能量转换效率。汽轮机具有功率大、转速稳定、效率高等优点,是火力发电和核电站中最主要的原动机之一。