方向运动下去。气流既然在动叶栅之中获得了加速度，那必然有外力作用在其气流上，这个力是由于在动叶栅中降低了气流的压力和温度，即气流的热能转换为动能所获得的。在动叶栅中进一步使气流降压、增速并以高速离开，这时气流必然给动叶栅一个大小相等、方向相反的作用力，使动叶栅转动带动轴旋转的对外做功。这就是反动式汽轮机的工作原理。
反动原理在汽轮机中的实际应用，如图10所示。这是反动式汽轮机中的一个级的断面示意图。蒸汽在静叶栅中膨胀后达到较高的速度，蒸汽离开静叶栅后，进入动叶栅气道，沿着气道壁的内弧改变方向，因此动叶片就受到由于冲动原理产生的冲击力，记为P冲；又由于气流在动叶栅气道内从P1膨胀降压至P2，因而动叶片上又受到由于反动原理而引起的反作用力P反的作用。P冲与P反的合力为Pu。此外，动叶片前后有压差也引起一个轴向力P轴。Pu与P轴的合力为P总，这就是作用在动叶片上的力。沿动叶片运动方向的分力，使动叶片向右移动，并做机械功，因此，作用在反动式汽轮机的级的动叶片上的力，既有冲动力，也有反作用力。
图9 单级反动式汽轮机示意图 图10 反动式汽轮机的级 实用的反动式汽轮机，都采用多级型式，其工作原理与前面分析的单级反动式汽轮机的工作原理基本一样。
为了分析方便，前述冲动式级，实际上是指在动叶栅中没有膨胀发生的情况，有人把它叫做纯冲动式级。
近代常用的汽轮机，实际上用的是带反动度的冲动式汽轮机。在这种汽轮机中，动叶栅中也有汽流膨胀，但比喷嘴中的膨胀程度小些。
所谓反动度，就是在动叶栅中蒸气膨胀的程度占级中总的应该膨胀程度的比例数，或是在动叶栅中的理想焓降之比，常用ρ表示反动度。
纯冲动式级的ρ=0；反动级的ρ=0.5；带反动度的冲动式级的0<ρ<0.5。带有不大反动度的冲动级使用最广泛，它可以提高冲动式汽轮机的效率。
(4) 冲动反动组合式汽轮机
这类汽轮机的前一级或前几级为冲动式，后面的即为反动式。 2 汽轮机的结构及用途
汽轮机实现能量转换，主要是通过喷嘴把热能转换为动能，通过动叶栅把动能转换为机械能。因此，喷嘴一般做成静止零件，用各种不同的方法固定在气缸上，形成汽轮机的静止部分；而动叶栅则安装在转动轴上，形成汽轮机的转子部分。所以汽轮机的主要是有转子、静子两大部分组成。
(1) 转子部分
也就是汽轮机的转动部件，靠固定于汽缸上的前后两个轴承支撑，由主轴、叶轮、叶片组成，并通过联轴器与被驱动机械相连。转子做高速旋转，把蒸汽作用到叶片上力矩传动给驱动机械，达到对外做功的目的。
转子的性能要求
为使转子能安全可靠的运行，必然满足下列条件：
A 必然有一定的强度，以满足支持自身重量和传动转矩的要求。
B 必须经过严格的动平衡，以免高速旋转时产生过大的离心力引起汽轮机振动和损坏
C 必须使汽轮机的临界转速和运行转速避开一定距离，以免发生共振。 D 必须安装平衡盘、推力盘和轴套，用以平衡转子的轴向推力和并使转子在轴向定位。
转子的结构形式，一般有整锻式、套装式、组合式、焊接式、转鼓式等。 转子的轴向推力及其平衡
蒸汽在汽轮机的通流部分膨胀做功时，转子上受两部分力，一部分叫做轮周力，是产生转矩对外做功的有益力；另一部分沿叶轮轴从高压端指向低压端，企图推动转子向汽流方向运动，所有叶轮轴向力之代数和，就是整个转子的轴向推力。转子的轴向推力一般要采取措施平衡掉大部分，剩余的部分由推力轴承承担。如果推力过大，就会影响轴承寿命，严重时会烧坏轴瓦，引起转子上动静部分碰撞，以致损坏机器，因此，在运行中必须严密监视转子轴向推力变化，确保机组安全运行。
一般来说，作用与汽轮机转子的轴向推力来源于以下几种因素：
a 叶轮两侧的压力差. b 动叶片上的轴向力.
c 轴上各处直径不同引起的受力.
汽轮机转子所受轴向推力很大，高压汽轮机（反动式）可达到几百吨，为确保机组的安全运行，一般采取下列措施平衡轴向力.
a 使用推力轴承。目的是固定转子在气缸中的位置，承受转子上的少部分轴向推力.
b 使用平衡活塞或平衡盘。如图11所示，在转子通流部分对侧，将转子做成阶梯形，以产生相反的轴向推力，此阶梯凸台就叫平衡活塞。其右侧为高压蒸汽，左侧与汽室相同，受低压蒸汽作用，因而产生向左的轴向力，以平衡部分轴向力。对冲动式汽轮机因其总的轴向推力不大，一般将高压汽封套直径做大些，也可以起到类似的作用.
c 开平衡孔。由于汽轮机叶片两侧存在压力差，在轮盘上开有贯通两侧的小孔，即平衡孔，可减少轮盘上的轴向推力。平衡孔一般开5-7个奇数孔，以免在叶轮同一直径上形成对称孔，影响叶轮强度。另外开奇数孔对减轻叶轮震动也有好处。但此法会使汽轮机效率有所降低。
图11 平衡活塞
d 采用相反流量布置。如图12所示，使蒸汽在高低压缸或各区域内流向相反，而产生反方向的轴向推力，以相互抵消而达平衡。 (2) 静子部分
即汽轮机的静止部分，包括汽缸、前后支承轴承、推力轴承、喷嘴组、隔板、支撑与滑销系统、汽封系统和机座等。
图12 相反流动的布置方案
A 汽缸（机壳）
其缸的作用是支撑转子、容纳并通过蒸汽，将汽轮机通流部分（喷嘴、转子、隔板等）与大气隔开，保证蒸汽在机内完成其做功过程。
在运行中，气缸会承受蒸汽与大气压力差、轴向拉应力、部件重量、振动及热应力等多种作用，一般作为薄壳双层，既要可靠的固定在机座上，又要有一定的自由膨胀裕度。
B 支撑与滑销系统：
目的是承受汽缸重力，并使汽缸在受热状况下的热膨胀有一定方向。 C 喷嘴组和隔板：
喷嘴作用如前所述，它是将蒸汽热能转化为动能的重要部件；隔板则使各组叶轮在单独的蒸汽室中运行，达到热能的充分利用。
D 汽封装置：
在汽缸两端、叶轮和隔板处，为避免动静部件碰撞而留有间隙。由于这些间隙前后压力差存在，主轴通过间隙处必然有漏气，从而降低机组运行的经济性并造成损失。汽封装置作用就是减少漏气，确保机组安全运行。
轴端漏气不但造成部分蒸汽热能的浪费，影响汽轮机经济性，还会破坏润滑、造成油中带水、轴承润滑不良等后果。另外，汽缸后侧漏入空气，对排气温度和凝汽设备的真空建立也有一定危害。
汽轮机的汽封装置有多种形式，最常用的是迷宫式汽封，通过蒸汽的节流流动降低密封齿前后的流动压差和流速，从而减少漏气量，达到密封的目的。
E 轴承：
按其所起的作用可分为支持轴承（又叫径向轴承）和推力轴承。支持轴承的作用是承受径向力，保持主轴与汽缸中心线一致，确保转子的正常运转。推力轴
承则用来承受转子轴向力，限制转子轴向串动，保持转子轴向位置。目前汽轮机和离心式压缩机绝大多数采用的是油润滑动压轴承，通过建立油膜压力承受载荷。
3汽轮机的功率和效率 (1) 汽轮机的功率
我们知道，汽轮机的功是热能转换来的，而功率则表示单位时间的功。在汽轮机运行管理工作中，将接触到以下几种功率：
A 理想功率
表示不考虑任何损失，蒸汽在汽轮机中作理想膨胀，单位时间内将全部热能都转换为功。
1公斤蒸汽具有的能量可用热量表示为： g=io-i排=Ht
G公斤蒸汽具有的能量表示为热量： Q=G（io-i排）=GHt
式中：io---在入口状态参数下的新蒸汽的焓 i排---排气压力、温度下的蒸汽的焓 Ht-----理想焓降
在理想的情况下，蒸汽能量都转化为机械功应为： L=427Q=427 GHt
在实际工作中，知道每小时的重量流量，就可相应算出相应的理想功率。 B 内功率
从理想功率中扣除内部损失后得到的功率叫做内功率。它表示汽轮机通流部分可以发出的功率。（所谓通流部分就是流经汽轮机的蒸汽经过各级喷嘴和动叶栅的流道完成二次能量转换，这条汽道叫做通流部分）。
C 轴功率
从内功率中扣除外部损失消耗后的功率，叫做轴功率，它表示汽轮机轴端输出功率，是可以被利用的功率，所以也叫有效功率。 D 汽轮机的效率
效率是衡量经济性的重要指标，由于汽轮机实际工作有各种损失，所以热能并不能全部转变为功。实际发出的功率与理论上应发出的功率之比，就是汽轮机的效率，叫做相对效率。
相对内效率：内效率与理想功率之比叫做相对内效率，它说明内部损失的大小。
相对有效效率：汽轮机的轴功与理想功之比叫做相对有效效率。
有效效率明汽轮机内部及外部损失的大小，表示汽轮机的综合经济指标，汽轮机的功率越大，有效功率就越大，有效效率就越大。实际工作中还用实际有效