蒸汽在汽轮机内膨胀是什么过程

蒸汽在汽轮机内膨胀是热能转化为机械能的关键过程。高温高压蒸汽进入汽轮机后，通过喷嘴加速，推动转子叶片旋转。膨胀过程中，蒸汽压力从进口的16.5兆帕降至出口的0.005兆帕，温度从566℃降至约30℃。蒸汽体积膨胀约1000倍，速度增加至每秒数百米。膨胀做功使转子以3000转/分钟高速旋转，带动发电机发电。

膨胀过程遵循绝热膨胀原理，蒸汽内能转化为动能。膨胀比达到3000:1，焓降约1200千焦/千克。蒸汽在静叶和动叶通道中连续膨胀，每级焓降约50千焦/千克。膨胀过程中，蒸汽干度从0.95降至0.88，产生少量湿蒸汽。现代汽轮机采用多级膨胀设计，将总膨胀分为20-50个小步骤，提高效率并减少损失。