汽轮机相对内效率的功率损失
必须指出的是，并不是所有的级都同时存在上述损失，比如在全进汽的级就不存在部分进汽损失；带汽包的反应式汽轮机不考虑叶轮的摩擦损失；在过热蒸汽区工作的阶段没有湿蒸汽损失；具有扭曲叶片的级中没有扇区损失。叶高损失也叫末端损失，其物理原因和影响因素前面已经分析过了。本质上属于喷嘴和叶片的流动损失。为了工程方便，单独计算。
叶高损失主要取决于叶高。当叶片高度很高时，可以忽略不计。叶高必须大于相对极限高度，否则会急剧增加。环形叶栅实际应用于汽轮机级。与平面直叶栅相比，它有两个特点:第一，叶栅的相对节距不是常数，而是从内径径向外径成正比增大。这样，除了平均直径段的相对节距外，其他周向段的相对节距将不可避免地偏离最优值。因此，这些截面的叶型损失系数大于最小值，带来了额外的流动损失；其次是气动特性，叶栅出口蒸汽流的轴向间隙存在压力梯度，即静压从径向内径向外径逐渐增大，因此会发生径向流动损失。所有这些都构成了行业亏损。
扇区损耗与直径与高度之比=有关。短的越大，如=l0，= 0.007，=3，= 0.078，两者相差约11倍。一般> 8~12时，采用等截面直叶片，虽有扇形损失，但便于加工；< 8~12时，为适应蒸汽流动参数沿叶片高度的变化，采用扭曲叶片，虽然加工复杂，但避免了扇面损失；很大的时候很小，可以忽略。叶轮摩擦损失，简称摩擦损失，由两部分组成:
(1)由叶轮和护罩两侧的粗糙度引起的摩擦损失。当叶轮在充满蒸汽的蒸汽室中旋转时，附着在两侧和外缘表面的蒸汽胶束被叶轮带动旋转，其圆周速度与叶轮表面对应点的圆周速度近似相等，而附着在缸壁或隔板表面的蒸汽胶束的圆周速度为零(见图1.5.2)。蒸汽微团从叶轮表面到气缸壁的圆周速度不同，即存在速度梯度，造成蒸汽微团之间以及蒸汽与壁面之间的摩擦。为了克服摩擦力，驱动蒸汽粒子运动，就要消耗一部分轮子的功。
(2)子午面内旋涡运动引起的损失。靠近叶轮表面的蒸汽胶束随着叶轮旋转，受到离心力的作用，产生向外的径向流动。但由于转速低，离心力小，靠近缸壁或隔板表面的蒸汽微团自然向中心移动，充满径向流出叶轮的蒸汽，于是在叶轮两侧子午面形成蒸汽的涡旋运动(图1.5.2)。涡流本身消耗了一部分车轮功，也增加了摩擦阻力。
叶轮的摩擦损失与级的体积流量成反比。汽轮机高压段小，F大。大机组的低压级很大很小，甚至可以忽略不计。另外，它与速比的三次方成正比，说明当它增大时，它急剧增大。小型汽轮机高压级的容积流量较小。为了保证喷嘴高度不小于极限相对高度(如窄叶片高度为12-15m m)，喷嘴叶栅不能像动叶栅那样布置成一整圈，而只是占据圆周的一部分。这种安排被称为部分录取。此外，由于配汽方式的需要，调节级通常采用部分进汽。带喷嘴的弧段长度(喷嘴数)与整个圆周长度的比值常用来表示部分进汽的程度，称为部分进汽。部分进汽引起的能量损失称为部分进汽损失，由鼓风损失和排汽损失组成:
1)吹损发生在无喷嘴的弧段。当部分蒸汽进入时，动叶通道并不连续通过工作蒸汽。当旋转的转子叶片通过无喷嘴的“死区”弧段时，转子叶片就像鼓风机一样，将“死区”内基本静止的蒸汽从一侧吹向另一侧，因此消耗了一部分功。同时，转子叶片两侧与轴向间隙中充满的非工作蒸汽产生摩擦，带来摩擦损失，在数值上大于前者。
可以看出，部分进气越小，鼓风损失越大。为了减少鼓风损失，除了合理选择部分进汽外，还常采用围带遮盖“死区”内的动叶片，如图1.5.3所示，这样可以减少被搅动的蒸汽量，减少鼓风损失。
2 & gt排汽损失与鼓风损失相反，发生在带喷嘴的工作弧段。当动叶栅通过无喷嘴的弧段时，相应的蒸汽通道B(图1.5.4)充满蒸汽室A中的滞流蒸汽..当转子叶片进入工作弧时，喷嘴喷出的高速蒸汽必须首先将蒸汽通道中的滞流蒸汽推出并加速，从而消耗了工作蒸汽的一部分动能。此外，由于叶轮的高速旋转，喷嘴组出口端A处的喷嘴叶栅与动叶栅之间的间隙会发生蒸汽泄漏，造成损失；另一方面，在喷嘴组的入口端B，将产生抽汽，一部分滞流蒸汽将被吸入动叶片的蒸汽通道。对主蒸汽流的干扰也会造成损失。这些损失构成了甩汽损失，由于是喷嘴弧段两端的损失，所以也称为弧端损失。
因为转子叶片每通过一组喷嘴弧都会损失蒸汽，在相同的进汽部分下。沿圆周分布的喷嘴组越多，排汽损失越大。为了减少排汽损失，应尽可能减少喷嘴组的数量。由于冲动级和反应级的结构不同，级内漏汽量的大小和漏汽量对级效率的影响也不同，因此有必要分别讨论两级的漏汽量。
对于冲动级，挡板前后压差较大，挡板与转轴之间有间隙，所以一定有一部分蒸汽从挡板前方漏到该级挡板与叶轮之间的蒸汽室。因为这部分蒸汽不经过喷嘴，不参与做功，从而形成隔板的漏汽损失。此外，漏入蒸汽室的蒸汽可能通过喷嘴和转子叶片根部之间的间隙流入转子叶片。因为这些蒸汽泄漏没有以正确的方向进入转子叶片，所以它们不仅不做功，而且扰乱转子叶片中的主蒸汽流并造成损失。为了防止隔板的泄漏与动叶混合，干扰主蒸汽流动，一方面在叶轮上设置平衡孔，使隔板的泄漏能通过平衡孔流向级内，另一方面在动叶根部设置压盖板进行阻挡，在设计中选择合理的反作用力度，使动叶根部尽可能不吸收或泄漏蒸汽。
在转子叶片顶部，为了避免转子与汽缸之间的相对膨胀和转子振动时的碰撞，转子叶片顶部与隔板和挡圈之间应留有一定的轴向间隙和径向间隙。即使在冲动级，动叶顶部也有较大的反作用力度，即叶尖前后压力差较大，必然造成部分从喷嘴出来的蒸汽不经过动叶的蒸汽通道，通过动叶顶部的间隙泄漏到级后。因为这部分蒸汽没有参与做功，构成了叶尖的漏汽损失。
因为漏汽量与间隙面积和间隙两侧压力差成正比，所以减少漏汽损失要从减少间隙面积和两侧压力差着手。实践证明，采用高低齿汽封可以同时满足这两个要求。因为高低齿密封之间的间隙可以做得很小，而且蒸汽流量每齿节流一次，使压力降低一次，所以每齿只承受整个压差的一小部分，如图1.5.5 (b)所示。
因为蒸汽在每个汽封齿中的流动与锥形喷嘴中的流动大致相似，所以可以参考喷嘴流量公式计算蒸汽泄漏量。
对于反应级，根据其基本结构和工作原理，不难分析，其漏汽损失大于冲量级。这是因为:
1)内径汽封漏汽量大于冲击级隔板漏汽量，主要是因为内径汽封直径大于隔板汽封直径，汽封齿数少。
2)动叶前后压差大，因此叶尖漏汽量相当大。
为了减少漏汽损失，应尽可能减小径向间隙和。但汽轮机启动时，静止部分和转动部分受热不均匀，温差较大。为了避免它们之间产生摩擦，总和不能太小。因此，采用径向和轴向汽封结构来减少蒸汽泄漏。对于较长的扭曲叶片级，在没有围带的情况下，往往将叶片顶部减薄，以缩短叶片与汽缸(或隔板套)之间的间隙，从而达到汽封的作用。另外，要尽量减小叶尖反作用力，使动叶前后压差不要太大。饱和汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的末级都工作在湿蒸汽区。由于水分的存在，干蒸汽的功也会受到一定的影响，这主要表现为一种能量损失，这种损失称为湿蒸汽损失。湿蒸汽损失的原因如下:
1)过湿蒸汽过饱和度对喷嘴流量的影响前面已经讨论过了。这种过饱和度对级的能量转换的影响表现为理想比焓降的降低，如图l.5.ll由于过饱和度的存在，蒸汽在进入湿蒸汽区时暂时按照过热蒸汽定律膨胀，即恒熵指数仍然等于1.3，但不等于1.135。用=计算，可以看到= 1.3的等压线用图中虚线表示，但是= 1.65438+。过饱和损失也可以在p-v图上清楚地显示出来，如图1.5.12中的阴影区域所示。
2)一般来说，湿蒸汽在膨胀过程中分离出水的速度，特别是聚集在喷嘴出汽侧被蒸汽流碾压的水膜，总是远远低于蒸汽的速度。这样，在汽水两相流中，低速的水滴被高速的蒸汽携带，从而消耗了蒸汽流的一部分动能，称为夹带损失。
3)在蒸汽流的夹带下，水滴的速度虽然有所提高，但仍小于气相。水滴离开喷嘴的速度只有蒸汽速度的10%左右，而圆周速度U相同，使得水滴进入动叶片的方向角远大于此。偏离动叶片进口方向的水滴冲击在动叶片进口处的背孤上，产生阻止叶轮转动的制动作用，克服它会消耗一些有用功，称为制动损失。
4)转子叶片出来的水滴相对速度比蒸汽低很多，而圆周速度u相同，比蒸汽大很多。当蒸汽以正确的方向进入下一个喷嘴时，水滴会撞击喷嘴入口处的壁面，从而扰乱主蒸汽流，造成损失，这种损失称为湍流损失。
5)当用各种捕水装置从湿蒸汽级中除去部分液相时，不可避免地同时将部分蒸汽抽出汽轮机，造成工质的损失。
湿蒸汽中的水滴撞击到转子叶片进口边缘顶部的背弧上，会被冲蚀，叶片表面会被冲蚀成许多密集的细孔，严重时会造成叶片缺陷，对汽轮机的安全运行造成很大威胁。随着单机功率的增大，末级的叶片高度和周向速度也在增大，冲蚀程度更加严重。因此，现代轻型汽轮机末级的最大可见湿度(在h-s图上找到的湿度)被限制在12%14%。为了提高湿蒸汽级的效率，防止叶片被冲蚀损坏，一方面可以采用有效的除湿方法，另一方面要提高叶片的抗冲蚀能力。
常用的除湿方法有:
1)级内捕水装置，由捕水口、捕水室和疏水通道组成。它有两种形式:喷嘴后面和动叶片后面。水滴被离心力甩到外缘后，通过集水槽L进入环形集水室2，然后通过排水通道3流入压力较低的低压加热器或冷凝器。这种捕水装置应用广泛，捕水效率可达湿蒸汽所含水分的20% ~ 30%。
2)只有吸缝的空心喷嘴，如。该除湿装置通过环形通道将中空喷嘴与压力低于它的低压加热器或冷凝器连通，形成负压，使喷嘴表面的冷凝水膜可以通过喷嘴上开设的吸水缝吸走。一些吸入接头靠近蒸汽入口侧，一些靠近蒸汽出口侧(内弧或背弧)。还有一些在蒸汽出口侧打开吸入缝。试验表明，当吸气槽布置在喷嘴顶部附近时，除湿效果最好，因为水分的主要部分集中在这里。这种结构除湿效果好，所以被很多厂家采用。其缺点是同时抽出相当一部分蒸汽，既减少了工质，又要求环形。
通道的横截面必须设计得很大，这给制造带来一些困难。
3)采用中空喷嘴在蒸汽出口喷射蒸汽。中空喷嘴的内部空间与蒸汽出口边缘的间隙连通，并且该间隙优选设计为喷嘴。来自较高压力级的蒸汽通过汽缸上的环形室引入中空喷嘴，然后从蒸汽出口边缘处的间隙喷出，从而喷嘴的尾流区域消失，并防止大水滴的形成。同时，层迹区蒸汽速度平衡，有利于提高级效率和改善动叶片的应力状态。这种方法的另一个优点是较高压力送出的蒸汽的能量没有损失，而是参与了这一阶段的膨胀功。
在提高转子叶片本身的冲蚀能力方面，通常的措施是:采用耐腐蚀性强的叶片材料(如钛合金)；在叶片进汽边背弧上焊接硬质合金，常用的方法是将钨铬钴合金制成薄片焊接在叶片顶部进汽边背弧上，并镀铬、局部高频淬火、电火花强化、渗氮等。可以增加刀片的表面硬度，延长刀片的使用寿命。