蒸汽机的工作原理（蒸气轮机的工作原理#科学）

蒸气轮机的工作原理。

蒸汽轮机的原理并不复杂，最直观的说法就是烧开水，利用蒸汽热能转化成机械能。蒸汽大家都不陌生，水被加热气化就能获得，而这一过程体积膨胀将超过原来水的1000倍之多。在气压差的作用下，蒸汽流动会对风扇叶片产生一种力，从而冲击风扇转动。

当有了这个结构，发明蒸汽轮机就只差一步之遥，这也是世界工业发生翻天覆地变化的开始。不管是火车疾驰还是航母下水，亦或是核电站、火电站，都离不开蒸汽轮机的核心工作。

继续回到烧开水，虽说蒸汽会使叶轮旋转，但一个叶轮产生的扭矩还不够大。现在在叶轮的背后增加一个叶轮，使其方向相反并固定不动。拿书面用语来说，这就是定子和转子。为了更加形象，在定子后面加多一个转子。这样一来，当蒸汽通过叶轮时，蒸汽会形成一种反方向流动，造成气流被压缩。当压缩气体加速流动，并传到后方推动下一个叶轮。按照这种逻辑结构，再多加几个叶轮，这就是蒸汽轮机的基本雏形。

现在只需换掉这些叶轮的大小以及排列，就可以得到一个蒸汽轮机。但这还没完，一台完整的汽轮机通常由高压、中压以及低压气轮机组成，它们可以通过一根主轴进行连接。

为了蒸汽被最大限度的利用，蒸汽轮机需要把蒸汽往左右两边分流。但蒸汽在压缩的过程中，因自身高温加上压缩造成的高温高压，这种强度的环境一般的材料根本无法承受。为了让蒸汽顺利通过而不伤及涡轮，压缩过程需要进行一定的卸压。而减压最简单的办法，就是让蒸汽体积变大，而增大叶轮就可以解决这个问题。

所以汽轮机的设计通常都是中间细两头粗，最后通过涡轮轴将其动力传递到发电机，以此就能实现机械能转化成电能。这就是蒸汽轮机的原理。