МНОГОСТУПЕ́НЧАТАЯ ТУРБИ́НА

МНОГОСТУПЕ́НЧАТАЯ ТУРБИ́НА, па­ро­вая или га­зо­вая тур­би­на, в ко­то­рой рас­ши­ре­ние па­ра или га­за от на­чаль­но­го до ко­неч­но­го дав­ле­ния и пре­об­ра­зо­ва­ние его те­п­ло­вой энер­гии в ме­ха­нич. ра­бо­ту про­ис­хо­дит в ря­де по­сле­до­ва­тель­но рас­по­ло­жен­ных сту­пе­ней. Ка­ж­дая сту­пень пред­став­ля­ет со­бой эле­мен­тар­ную тур­би­ну и со­сто­ит из не­под­виж­но­го со­пло­во­го ап­па­ра­та, где ус­ко­ря­ет­ся по­ток ра­бо­че­го те­ла (па­ра или га­за), и под­виж­ных ра­бо­чих ло­па­ток, на ко­то­рых ки­не­тич. энер­гия по­то­ка пре­об­ра­зу­ет­ся в ме­ха­нич. ра­бо­ту на вра­щаю­щем­ся ро­то­ре. В ка­ж­дой сту­пе­ни ис­поль­зу­ет­ся толь­ко часть рас­по­ла­гае­мо­го по­тен­циа­ла (те­п­ло­пе­ре­па­да) рас­ши­ряю­ще­го­ся по­то­ка ра­бо­че­го те­ла (сум­мар­ный те­п­ло­пе­ре­пад круп­ных па­ро­вых тур­бин со­став­ля­ет 1000–1600 кДж/кг), по­это­му ско­ро­сти па­ра или га­за в сту­пе­ни уме­рен­ные. Для срав­не­ния: ско­рость вра­ще­ния ло­па­ток мно­го­сту­пен­ча­той па­ро­вой тур­би­ны со­став­ля­ет 240–400 м/с, для од­но­сту­пен­ча­той кон­ст­рук­ции (при со­хра­не­нии той же мощ­но­сти тур­би­ны) ско­рость вра­ще­ния долж­на бы­ла бы со­став­лять 1000 м/с, что зна­чит. за­труд­ни­ло бы обес­пе­че­ние проч­но­сти ло­па­ток и кон­ст­рук­цию со­еди­не­ния ро­то­ра с при­во­ди­мы­ми ма­ши­на­ми. Умень­ше­ние те­п­ло­пе­ре­па­да в отд. сту­пе­нях по­зво­ля­ет по­лу­чать в М. т. оп­ти­маль­ное со­от­но­ше­ние ско­ро­сти по­то­ка ра­бо­че­го те­ла и кпд тур­би­ны.

Чис­ло сту­пе­ней при про­ек­ти­ро­ва­нии М. т. вы­би­ра­ют с учё­том за­дан­ных па­ра­мет­ров ра­бо­че­го те­ла (для га­зо­вых тур­бин чис­ло сту­пе­ней не пре­вы­ша­ет 4, для па­ро­вых – 30), кпд и га­ба­рит­ных раз­ме­ров тур­би­ны. С уве­ли­че­ни­ем чис­ла сту­пе­ней улуч­ша­ет­ся эко­но­мич­ность, т. к. те­п­ло­вые по­те­ри пре­ды­ду­щей сту­пе­ни ис­поль­зу­ют­ся в по­сле­дую­щей, но рас­тут раз­ме­ры, стои­мость и ус­лож­ня­ет­ся кон­ст­рук­ция тур­би­ны. При не­боль­шом (до 10–15) чис­ле сту­пе­ней их раз­ме­ща­ют в од­ном кор­пу­се (ци­лин­д­ре), при боль­шем (до 30) – в двух или трёх кор­пу­сах. В мно­го­сту­пен­ча­тых кон­ден­са­ци­он­ных тур­би­нах пре­ду­смат­ри­ва­ют от­бор па­ра для ре­ге­не­ра­тив­но­го по­дог­ре­ва кон­ден­са­та и пи­та­тель­ной во­ды. М. т. при­ме­ня­ют на всех ТЭС и АЭС, в ка­че­ст­ве гл. су­до­вых дви­га­те­лей, в тур­бо­вин­то­вых и тур­бо­ре­ак­тив­ных дви­га­те­лях ЛА и др. См. так­же Га­зо­вая тур­би­на, Па­ро­вая тур­би­на.