汽轮机

蒸汽如何推动转子

锅炉产生的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽缸。静叶与喷嘴通道将蒸汽导向下一列动叶；蒸汽在动叶中改变速度与方向，将能量传递给叶轮和转轴。多级叶列依次利用蒸汽的可用焓降，转轴通过联轴器带动发电机转子。

动叶固定在转子上，静叶通过隔板固定在汽缸中。汽缸、轴承座与基础构成机架；轴颈与轴承构成转动副。汽轮机没有活塞往复冲程，蒸汽流经叶列时连续做功。

低压排汽与凝汽器

随着蒸汽膨胀，比容增大，后续叶列的通流面积通常增大。末端排汽进入下方凝汽器，在冷却水管外凝结；凝结水与管内冷却水是分开的流路。低背压有利于利用蒸汽焓降，具体湿度与末级工况需要蒸汽物性计算。

从工业结构到教学模型

模型包含厚壁分段汽缸、水平中分法兰与双头螺栓、密集动静叶列、阶梯转子、迷宫轴封、轴承座、联轴器、发电机、主汽阀组、下排汽罩、凝汽器及润滑油站。外观叶列加密，热力图仍用八个示意站位表示膨胀趋势。外观参照典型工业结构，未复刻某厂商机型。为展示主要原理，采用单缸连续通流教学模型，未展开大型火电机组的再热管路、抽汽系统及全部高、中、低压分缸。

采用给定转速的稳态教学工况。3000 r/min对应50 Hz两极同步发电机的典型转速；本模型允许改变转速作机构观察，并不据此模拟实际并网调速、电磁暂态、湿蒸汽两相流或真实流场。粒子用于指示流向，速度不是蒸汽真实流速。

质量流量、参考等熵焓降和效率决定功率。压力温度参数控制显示工况，不直接生成焓降。改变工况时应同时选取合理的参考焓降。

结构参考：SST-300 / SST-600 厂家剖面资料

能量与传动

ṁ₀：全开参考流量（kg/s）；u：阀门开度（%）；Δhₛ：输入的参考等熵焓降（kJ/kg）；ηₜ：汽轮机效率；ηg：发电机效率。本例忽略机械传动损失，不计算锅炉热效率。ηₜ不可视为全厂热效率。

叶尖运动

y、z以转轴为原点。单步推进3°，物理时间增量为(π/60)/ω。播放倍率仅改变屏幕上仿真时间的推进速度。

模型范围

稳态功率估算与刚体运动学模型；不求解叶片应力、临界转速、轴承油膜、调速保护或连续碰撞。温度和压力分布仅作教学示意。