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汽轮机找中心计算公式汽轮机是一种常见的热力机械装置，它将水蒸气的热能转换为机械能。
在设计和分析汽轮机时，中心计算公式是非常重要的工具，可以帮助工程师确定汽轮机的关键参数和性能。
汽轮机的中心计算公式主要涉及以下几个方面：汽轮机通过蒸汽的膨胀来产生动能，然后将动能转换为机械能。
热功率是汽轮机吸收的热能，可以通过以下公式计算：Q=m*(h1-h2)其中Q表示热功率，m表示蒸汽的质量流量，h1表示入口蒸汽的焓值，h2表示出口蒸汽的焓值。
这个公式可以帮助工程师确定所需的蒸汽流量以满足特定的功率输出要求。
在汽轮机中，蒸汽的膨胀是通过等熵过程实现的，这意味着蒸汽在膨胀过程中熵保持不变。
通过以下公式可以计算膨胀过程中蒸汽的温度、压力和焓值的变化：T2=T1*(P2/P1)^(（γ-1）/γ)h2=(γ/(γ-1))*R*T2其中T1和P1表示入口蒸汽的温度和压力，T2和P2表示出口蒸汽的温度和压力，γ表示蒸汽的绝热指数，R表示气体常数。
这个公式可以帮助工程师确定蒸汽膨胀过程中温度、压力和焓值的变化。
汽轮机通常包括多级膨胀，其中高压缸和低压缸分别负责一部分蒸汽膨胀。
通过以下公式可以计算高压缸和低压缸的功率和效率：N=m*(h1-h2)/(ηi*Q)η=(W/Q)*100其中N表示高压缸或低压缸的功率，h1和h2表示入口和出口蒸汽的焓值，m表示蒸汽的质量流量，ηi表示高压缸或低压缸的等熵效率，Q 表示热功率，W表示机械功率，η表示高压缸或低压缸的实际效率。
这个公式可以帮助工程师评估汽轮机的性能和效率。
在多级汽轮机中，通过将各级膨胀的功率相加，可以得到总功率。
通过以下公式可以计算总功率和总效率：Nt=N1+N2+...+Nnηt=(Nt/Q)*100其中Nt表示总功率，N1、N2、..、Nn表示各级膨胀的功率，ηt表示总效率，Q表示热功率。
这个公式可以帮助工程师评估整个汽轮机系统的性能和效率。
以上是汽轮机中心计算公式的一些基本内容，通过这些公式可以辅助工程师进行汽轮机的设计、分析和优化。
某300MW机组供热改造轴向推力计算模型管伟诗1，梁志伟1，党丽丽2（1.哈尔滨电气集团电站服务事业部，哈尔滨150028；2.哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046）摘要：300MW等级火电机组实施供热改造后，汽轮机部分通流级数承受压差改变，因此会对汽轮机转子的推力产生较大影响。
为保证机组的安全，在改造前建立正确的力学模型，进行分析核算。
文中以国内某300MW机组由纯凝机组改造为回转隔板供热抽汽为例，介绍了供热改造后汽轮机推力计算分析模型。
关键词：汽轮机；通流；供热；推力计算中图分类号:TK263.1文献标志码:A文章编号：1002-2333（2021）06-0155-03 Introduction of Axial Thrust Calculation Model for a300MW Unit Heating TransformationGUAN Weishi1,LIANG Zhiwei1,DANG Lili2(1.Power Station Services Division of Harbin Electric Corporation,Harbin150040,China;2.Harbin Turbine Works Co.,Ltd.,Harbin150040,China)Abstract:After the implementation of heat supply reform for300MW Thermal power units,the pressure difference of some flow passage stages of steam turbine changes,which will have a great impact on the thrust of steam turbine rotor.In order to ensure the safety of the unit,this paper establishes the correct mechanical model and carried out analysis and calculation before the transformation.Taking a300MW unit transformed from a pure condensing unit into a rotary diaphragm heating and extraction unit as an example,the calculation and analysis model of steam turbine thrust after heat supply transformation is introduced.Keywords:steam turbine;through flow;heating thrust;calculation0引言随着我国经济的迅速发展，工业及民用电负荷的不断增长。
洛阳汽轮机参数洛阳汽轮机是中国的一家知名汽轮机制造商，其产品广泛应用于电力、化工、石油等领域。
本文将介绍洛阳汽轮机的主要参数，以便更好地了解其产品特点和技术实力。
洛阳汽轮机的主要产品包括各种型号的汽轮机，如单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机等。
这些汽轮机的参数也各不相同，但它们都具有高效、低耗、安全可靠等优点。
汽轮机的转速和功率是衡量汽轮机性能的重要参数。
洛阳汽轮机的转速范围从1500转到3600转不等，功率范围从1000千瓦到5000千瓦不等。
这些参数表明，洛阳汽轮机能够满足不同领域的需求，如电力、化工、石油等。
汽轮机的效率和排放是评价汽轮机性能的重要指标。
洛阳汽轮机采用了先进的技术和工艺，使得其效率和排放都达到了国内领先水平。
例如，洛阳汽轮机的排放量远低于国家标准，能够有效地减少对环境的影响。
汽轮机的控制系统是保证汽轮机安全可靠运行的关键。
洛阳汽轮机采用了先进的控制系统，如PLC、DCS等，能够实现对汽轮机的全面监控和控制，确保其稳定运行。
通过对洛阳汽轮机参数的介绍，我们可以看出，其产品具有高效、低耗、安全可靠等优点，能够满足不同领域的需求。
洛阳汽轮机还采用了先进的技术和工艺，使得其效率和排放都达到了国内领先水平。
这些参数表明，洛阳汽轮机具有强大的技术实力和创新能力，是中国汽轮机制造业的重要力量。
汽轮机是现代能源产业的重要设备，其性能直接影响到整个发电系统的效率和稳定性。
而汽轮机的叶片部分又是汽轮机的核心部件，直接影响着汽轮机的性能和可靠性。
随着科技的发展，参数化设计技术逐渐成为了优化汽轮机叶片设计的重要手段。
本文将深入探讨汽轮机叶片参数化设计的关键技术。
参数化设计是一种通过调整设计参数来优化设计方案的方法，汽轮机叶片的参数化设计就是通过这种方式来优化叶片的性能和可靠性。
在理论方面，汽轮机叶片参数化设计需要依托于先进的计算流体力学（CFD）和计算机辅助设计（CAD）技术。
计算流体力学可以模拟和分析叶片中的流体流动情况，帮助设计师理解叶片的工作原理，进而优化叶片的设计。
单机无穷大电力系统的数学模型（含原动机）1 单机无穷大系统（Single Machine Infinite Bus ，SMIB ）无穷大容量水库-单引水管道-水轮发电机组-无穷大容量电力系统，简称为简单水电系统。
2 单机无穷大系统数学模型2.1 水力系统-水轮机线性化模型2.1.1 水力系统线性化模型水力系统一般使用近似的线性化模型。
水轮机导叶（水门）处的水压流量传递函数为h ()()()h s G s q s ∆=∆ （1） 式中 h ∆——水轮机工作水头的增量；q ∆——水轮机流量的增量。
设单引水管道水库取水口处水压恒定，则r w r h 2r 42()th 2T s T T G s s T s αα+⎛⎫=-⋅⋅+ ⎪⎝⎭ （2） 式中 w T ——水流惯性时间常数，s ； r T ——水击波反射时间常数，s ；α——水力摩擦阻力系数。
若不考虑水力摩擦阻力，即0α=，则式（2）可简化为w r h r 2()th 2T T G s s T ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭ （3） 由2th 12xx x ≈+，式（3）进一步简化为 w h 22r ()18T s G s T s =-+ （4） 式（4）为常用的水力系统弹性水击模型。
当引水管道较短时，近似取r 0T =，式（4）退化为刚性水击模型h w ()G s T s =- （5）2.1.2 水轮机线性化模型当水轮机工况变化较为缓慢时，可以采用稳态关系式表示力矩和流量的变化情况。
以水轮机额定运行参数为基准，混流式水轮机的力矩和流量的标么形式表达式为()m f ,,m y h ω=（6）()g ,,q y h ω=（7）式中 m m ——水轮机输出机械力矩，p.u.；q ——水轮机流量，p.u.；y ——水轮机导叶开度，p.u.；ω——水轮机机械转速，p.u.；h ——水轮机工作水头，p.u.。
将式（6）和（7）在工作点0附近线性化得m m m m 000my m ωmh m m m m y h y h e y e e hωωω∂∂∂∆=∆+∆+∆∂∂∂=∆+∆+∆ （8） 000qy q ωqh q q q q y h y h e y e e h ωωω∂∂∂∆=∆+∆+∆∂∂∂=∆+∆+∆ （9） 式中 my e 、mh e 、m ωe ——水轮机力矩对导叶开度、水头和转速的传递系数；qy e 、qh e 、q ωe ——水轮机流量对导叶开度、水头和转速的传递系数。
核电站汽轮机数学模型汽轮机是一种将热能转化为机械能的旋转式动力设备，广泛应用于电力、化工等领域。
汽轮机调速系统是汽轮机的重要组成部分，直接影响着汽轮机的稳定性和可靠性。
因此，对汽轮机调速系统特性进行分析，并建立相应的模型，对于提高汽轮机的性能和稳定性具有重要意义。
汽轮机调速系统主要由调速器、控制系统和执行机构组成。
其静态特性表现为调速器的弹簧刚度和摩擦力等静态参数对转速的影响；动态特性表现为调速器的动态响应速度和抗干扰能力；随机特性则表现为调速系统对随机干扰的抵抗能力。
这些特性共同决定了调速系统的性能和稳定性。
基于汽轮机调速系统的实际特性，建立相应的模型是模型辨识的关键。
常用的模型辨识方法有最小二乘法、梯度下降法、遗传算法等。
在模型辨识过程中，需要充分考虑建模误差、参数估计误差等因素，同时分析模型的整体性能，从而确定最优的模型参数。
为验证模型的有效性和可行性，需要进行特性实验。
实验过程中需要考虑到各种因素对实验结果的影响，如系统噪声、传感器误差等，并对其进行合理预测和分析。
通过实验结果与理论分析进行对比，可以进一步优化模型参数，提高模型精度。
本文通过对汽轮机调速系统特性的分析，建立了相应的模型，并进行了实验验证。
结果表明，该模型能够有效表征汽轮机调速系统的特性，对于提高汽轮机的性能和稳定性具有重要意义。
然而，本文的研究仍存在一定的不足之处，如未充分考虑调速系统的非线性特性和时变性，因此未来研究可以考虑进一步完善模型，以适应更复杂多变的工况条件。
随着人工智能和机器学习等技术的不断发展，未来研究也可以探索利用这些技术对汽轮机调速系统进行智能控制和优化。
通过机器学习方法对历史数据进行学习，提高调速系统的自适应性和鲁棒性，以应对各种复杂工况和不确定因素。
汽轮机调速系统特性分析与模型辨识的研究具有重要的理论和实践价值。
通过对汽轮机调速系统的深入了解和优化控制，可以提高汽轮机的运行效率和使用性能，对于降低能源消耗、提高能源利用率具有积极意义。
单机无穷大电力系统的数学模型（含原动机）1 单机无穷大系统（Single Machine Infinite Bus，SMIB）无穷大系统无穷大容量水库-单引水管道-水轮发电机组-无穷大容量电力系统，简称为简单水电系统。
系统2 单机无穷大系统数学模型2.1 水力系统-水轮机线性化模型 2.1.1 水力系统线性化模型水力系统一般使用近似的线性化模型。
水轮机导叶（水门）处的水压流量传递函数为h ()()()h s G s q s ∆=∆ （1）式中 h ∆——水轮机工作水头的增量；q ∆——水轮机流量的增量。
设单引水管道水库取水口处水压恒定，则rw r h 2r 42()th 2T s T T G s s T s αα+⎛⎫=-⋅⋅+ ⎪⎝⎭ （2）式中 w T ——水流惯性时间常数，s ； r T ——水击波反射时间常数，s ；α——水力摩擦阻力系数。
若不考虑水力摩擦阻力，即0α=，则式（2）可简化为w rh r 2()th 2T T G s s T ⎛⎫=-⋅⎪⎝⎭ （3）由2th 12xx x ≈+，式（3）进一步简化为 w h 22r ()18T sG s T s=-+ （4） 式（4）为常用的水力系统弹性水击模型。
当引水管道较短时，近似取r 0T =，式（4）退化为刚性水击模型h w ()G s T s =- （5）2.1.2 水轮机线性化模型当水轮机工况变化较为缓慢时，可以采用稳态关系式表示力矩和流量的变化情况。
以水轮机额定运行参数为基准，混流式水轮机的力矩和流量的标么形式表达式为()m f ,,m y h ω= （6）()g ,,q y h ω= （7）式中 m m ——水轮机输出机械力矩，p.u.；q ——水轮机流量，p.u.；y ——水轮机导叶开度，p.u.；ω——水轮机机械转速，p.u.；h ——水轮机工作水头，p.u.。
将式（6）和（7）在工作点0附近线性化得m m mm 000my m ωmh m m m m y hy h e y e e hωωω∂∂∂∆=∆+∆+∆∂∂∂=∆+∆+∆ （8）000qy q ωqh q q q q y hy h e y e e hωωω∂∂∂∆=∆+∆+∆∂∂∂=∆+∆+∆ （9）式中 my e 、mh e 、m ωe ——水轮机力矩对导叶开度、水头和转速的传递系数；qy e 、qh e 、q ωe ——水轮机流量对导叶开度、水头和转速的传递系数。
汽轮机背压计算公式
汽轮机背压计算公式是指用于计算汽轮机排汽压力的数学公式。
排汽压力是汽轮机的一个重要参数，它影响着汽轮机的运行效率和稳定性。
通过计算背压，可以评估汽轮机的性能状态，并对其进行相应的调整和优化。
汽轮机背压计算公式的示例：
1.基于热力学原理的背压计算公式：
P_b = P_s - ΔP
其中，P_b为背压，P_s为汽轮机入口蒸汽压力，ΔP为蒸汽在汽轮机内的压力降。
2.基于实际运行数据的背压计算公式：
P_b = k × Q^n
其中，Q为蒸汽流量，k和n为常数，可以通过实际运行数据回归分析得到。
3.考虑温度和压力参数的背压计算公式：
P_b = P_s × exp(-E/RT)
其中，E为蒸汽比焓值，R为气体常数，T为蒸汽温度。
这些示例公式仅用于说明汽轮机背压计算公式的意义和形式，具体应用时需要根据实际汽轮机的型号、参数和运行条件选择合适的公式进行计算。
总结来说，汽轮机背压计算公式是指用于计算汽轮机排汽压力的数学模型或方程。
通过这些公式，可以评估汽轮机的性能状态，并对其进行相应的调整和优化。
在实际应用中，需要根据具体条件选择合适的公式进行计算。
基于 RELAP5的汽轮机仿真模型研究代守宝;彭敏俊;田兆斐;姜昊【摘要】建立了一个能准确反映级内部非等熵过程及动态运行特性的汽轮机模型，并将其加载到RELAP5程序中，完成RELAP5汽轮机模型的改进。
改进的汽轮机模型是基于级内蒸汽的流动和做功特点，充分考虑了汽轮机结构参数以及汽轮机湿蒸汽流的非平衡两相凝结而形成的凝结冲波现象的影响。
通过RELAP5程序内部耦合接口的建立和输入处理子程序的修改，实现了汽轮机模型的加载。
以秦山一期300 MW核电厂汽轮机部件为对象，分别利用原RELAP5汽轮机模型和改进的汽轮机模型对其进行稳态和动态的仿真计算和比较分析。
结果表明，改进的汽轮机模型能更准确地反映汽轮机动态运行特性。
%The turbine model which can represent accurately non-isentropic process in the stage of turbine and system dynamic characteristics was developed and added into RELAP5 code ,and the improvement of the turbine model of RELAP5 was implemen-ted .The improved turbine model is based on the characteristics of steam flow and work transfer in the stage of turbine and considers adequately the impact of internal configura-tion parameters and oblique shock which is developed by non-equilibrium condensation of wet steamin turbine .Through building internal coupling interface and the modifying input processing subroutines ,turbine model was developed as a part of RELAP5 hydro-dynamic model . Taking the turbine of Qinshan 300 MW Nuclear Power Plant as an example ,the simulation calculation and comparative analysis were performed for both stead and dynamic cases respectively by both the original and the modified turbine mod-els inRELAP5 code .The results show that the modified turbine model can represent more accurately the dynamic operation characteristics of the turbine .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】7页(P1799-1805)【关键词】汽轮机;仿真模型;RELAP5【作者】代守宝;彭敏俊;田兆斐;姜昊【作者单位】哈尔滨工程大学核科学与技术学院，黑龙江哈尔滨 150001; 中国船舶重工集团公司第703研究所，黑龙江哈尔滨 150078;哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨,150001;中国船舶重工集团公司第703研究所,黑龙江哈尔滨,150078【正文语种】中文【中图分类】TL333核动力装置二回路系统与反应堆一回路系统具有很大的耦合性，在分析系统运行安全性时须考虑二回路系统动态过程对反应堆的影响。
汽轮机系统通用模块建立与仿真分析随着能源行业的不断发展，汽轮机作为一种重要的动力设备，在发电、化工、冶金等领域得到了广泛应用。
为了提高汽轮机的性能和可靠性，本文将探讨汽轮机系统通用模块的建立与仿真分析。
汽轮机系统通用模块是指一系列标准化、可重复使用的软硬件组件，它们可以在不同的汽轮机系统中共享和复用。
建立汽轮机系统通用模块可以大大降低研发成本、加快研发速度，并提高系统的可靠性和稳定性。
汽轮机系统通用模块的划分应遵循功能独立、接口统一的原则。
根据汽轮机的组成和工作原理，可以将汽轮机系统通用模块划分为以下几个部分：进气模块：负责汽轮机进口空气的过滤、计量和分配；压缩机模块：负责汽轮机的做功，将空气压缩到所需的压力和温度；燃烧器模块：负责将燃料与空气混合、点火和燃烧；控制系统模块：负责汽轮机的监测、控制和保护。
对于每个通用模块，应制定统一的设计规范和接口标准，以确保不同模块之间的兼容性和互换性。
同时，为了满足不同用户的需求，通用模块应具备可扩展性，以便于添加新的功能和特性。
仿真分析是一种通过计算机模拟实际系统的方法，它可以用来预测系统的性能、研究系统的优化方案以及验证系统的可靠性。
在汽轮机系统中，仿真分析被广泛应用于研究不同工况下的系统性能、优化设计方案以及验证控制策略的有效性。
在仿真分析中，首先需要建立汽轮机系统的数学模型。
该模型应包括系统的动态特性和静态特性，并能够模拟系统的实际运行过程。
根据数学模型，可以通过计算机程序实现汽轮机的仿真运行，从而对各种工况下的系统性能进行预测和分析。
通过仿真实验，可以模拟不同的操作条件和运行工况，以验证汽轮机系统的性能和稳定性。
例如，可以模拟各种负荷下的系统响应、不同燃料条件下的燃烧效率以及各种操作条件下的系统可靠性。
这些仿真实验可以为汽轮机系统的设计和优化提供重要的参考依据。
仿真分析还可以用于验证汽轮机控制系统的有效性。
通过模拟各种控制策略下的系统响应，可以评估不同控制策略的优劣，并优化控制算法，以提高汽轮机的控制精度和稳定性。
汽轮机的数学模型一．汽轮机的定义、发展历史与分类1.1定义汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的叶轮式旋转原动机。
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
其主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。
汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点.1.2 汽轮机的发展历史公元一世纪时，亚历山大的希罗记述了利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球，又称为风神轮，这是最早的反动式汽轮机的雏形；1629年意大利的布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。
19世纪末，瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。
拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(3.67千瓦)的单级冲动式汽轮机，并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。
单级冲动式汽轮机功率很小，现在已很少采用。
20世纪初，法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。
多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路，已被广泛采用，机组功率不断增大。
帕森斯在1884年取得英国专利，制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机，这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。
20世纪初，美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机，每个速度级一般有两列动叶，在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片，将汽流导向第二列动叶。
现在速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上，主要驱动泵、鼓风机等，也常用作中小型多级汽轮机的第一级。
与往复式蒸汽机相比，汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的，单位面积中能通过的流量大，因而能发出较大的功率。
大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度，故热效率较高。
19世纪以来，汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上，增大单机功率和提高装置的热经济性。
汽轮机的出现推动了电力工业的发展，到20世纪初，电站汽轮机单机功率已达10兆瓦。
随着电力应用的日益广泛，美国纽约等大城市的电站尖峰负荷在20年代已接近1000兆瓦，如果单机功率只有10兆瓦，则需要装机近百台，因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机。
此后的经济衰退和第二次世界大战期间爆发，使汽轮机单机功率的增大处于停顿状态。
50年代，随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功率又开始不断增大，陆续出现了325～600兆瓦的大型汽轮机；60年代制成了1000兆瓦汽轮机；70年代，制成了1300兆瓦汽轮机。
现在许多国家常用的单机功率为300～600兆瓦。
1.3 汽轮机的分类汽轮机种类很多，并有不同的分类方法。
按结构分，有单级汽轮机和多级汽轮机：各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机，和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机；各级装在一根轴上的单轴汽轮机，和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。
按工作原理分，有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机；蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机；以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。
按热力特性分，有为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。
凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器，排汽压力低于大气压力，因此具有良好的热力性能，是最为常用的一种汽轮机；供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械，又提供生产或生活用热，具有较高的热能利用率；背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机；抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机；饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。
汽轮机的蒸汽从进口膨胀到出口，单位质量蒸汽的容积增大几百倍，甚至上千倍，因此各级叶片高度必须逐级加长。
大功率凝汽式汽轮机所需的排汽面积很大，末级叶片须做得很长二． 汽轮机的数学模型 汽轮机的动态行为，主要取决于蒸汽机气缸的容积效应。
如图1所示，流进和流出体积V （3m ）的容积的水蒸气的流量分别为in Q 和out Q （kg/s ）。
VQ in Q out图1 蒸汽容积图 得到以下表达式：in out dW d V Q Q dt dtρ==- W 为气缸内气体的质量，ρ为蒸汽密度;假设蒸汽流量与容器内的蒸汽压力成正比,可以推出：N out NQ Q P P = NQ 流出容器的蒸汽的额定容量； N P 为蒸汽的额定压力（kPa ）； 在容积内温度恒定的条件下：d dP dt dt Pρρ∂=∂ 将上面三个表达式拉普拉斯变换得到：11out in VQ Q sT =+ 其中N V N P T V Q Pρ∂=∂，为蒸汽容积效应时间长数。
可见当容积的体积增大时，该时间长数变大。
根据上面的推导定义容积效应：当容积的进汽流量突然增大或者减小时，由于容积的压力不可以突变，这出汽流量不能理解增大或减小，出汽流量的变化滞后于进汽流量的变化。
大型的汽轮机有多个气缸驱动一台发电机。
过个气缸按照工作蒸汽的压力可以分为高压缸HP ,中压缸IP ，低压缸LP 。
为了提高热效率，现代汽轮机还有中间再热环节，图2中间再加热环节的汽轮机原理结构图。
自锅炉图2 多级汽轮机的结构原理图由图可见，锅炉中的高温高压蒸汽由汽门控制室进入高压缸。
流出高压缸的蒸汽送进中间在加热器升温，升温后的蒸汽进入中压缸。
流出中压缸的蒸汽经联接管道直接进入低压缸。
特别要注意的是：汽门到高压缸之间的导流管和汽室，高压缸到中压缸之间的部分，中压缸到低压缸之间的联接管道这三部分都是有一定体积的，三者的容积效应时间参数分别记为CH T ，RH T ，CO T 。
CH T 大约时间在0.2～0.3s 之间；RH T 中间加热环节的时间长数比较大一般在5～10s ；CO T 在0.5s 左右；汽轮机转子的输出机械转矩与喷嘴处蒸汽流量成正比，即与out Q 成正比，另外近似认为高压缸的进汽流量与汽门开度u 成正比。
假设高，中，低压缸的机械功率比例系数分别是HP F ，IP F ，LP F ，且三者系数子和为1。
则汽轮机的在标么值下的数学模型：10213201231111111CH RH CO mH HP mI IP mLLP m mH mI mL HP IP LP m m Q Q sT Q Q sT Q Q sT u Q T F Q T F Q T F Q T T T T F F F P T ω⎧=⎪+⎪⎪=⎪+⎪⎪=⎪+⎪⎪=⎨⎪=⎪=⎪⎪=⎪⎪=++⎪++=⎪⎪=⎩ 式中：mH T ，mI T ，mL T 分别是高，中，低压缸的输出转矩。
m P 为最终汽轮机的输出功率。
图3为汽轮机数学模型的传递函数框图。
图3 汽轮机的传递函数框图三． 汽轮机的效率提高方法汽轮机装置的热经济性用汽轮机热耗率或热效率表示。
汽轮机热耗率是每输出单位机械功所消耗的蒸汽热量，热效率是输出机械功与所耗蒸汽热量之比。
对于整个电站，还需考虑锅炉效率和厂内用电。
因此，电站热耗率比单独汽轮机的热耗率高，电站热效率比单独汽轮机的热效率低。
一座汽轮发电机总功率为1000兆瓦的电站，每年约需耗用标准煤230万吨。
如果热效率绝对值能提高1%，每年可节约标准煤 6万吨。
因此，汽轮机装置的热效率一直受到重视。
为了提高汽轮机热效率，除了不断改进汽轮机本身的效率，包括改进各级叶片的叶型设计(以减少流动损失)和降低阀门及进排汽管损失以外，还可从热力学观点出发采取措施。
根据热力学原理，新蒸汽参数越高，热力循环的热效率也越高。
早期汽轮机所用新蒸汽压力和温度都较低，热效率低于20％。
随着单机功率的提高，30年代初新蒸汽压力已提高到3～4兆帕，温度为400～450℃。
随着高温材料的不断改进，蒸汽温度逐步提高到535℃，压力也提高到6～12.5兆帕，个别的已达16兆帕，热效率达30％以上。
50年代初，已有采用新蒸汽温度为600℃的汽轮机。
以后又有新蒸汽温度为650℃的汽轮机。
现代大型汽轮机通常采用新汽压力24兆帕，新汽温度和再热温度为535～565℃的超临界参数,或新汽压力为16.5兆帕、新汽温度和再热温度为535℃的亚临界参数。
使用这些汽轮机的电站热效率约为40％。
另外，汽轮机的排汽压力越低，蒸汽循环的热效率就越高。
不过排汽压力主要取决于冷却水的温度，如果采用过低的排汽压力，就需要增大冷却水流量或增大凝汽器冷却面积，同时末级叶片也较长。
凝汽式汽轮机常用的排汽压力为0.005～0.008兆帕。
船用汽轮机组为了减轻重量，减小尺寸,常用0.006～0.01兆帕的排汽压力。
此外，提高汽轮机热效率的措施还有，采用回热循环、采用再热循环、采用供热式汽轮机等。
提高汽轮机的热效率，对节约能源有着重大的意义。
大型汽轮机组的研制是汽轮机未来发展的一个重要方向，这其中研制更长的末级叶片，是进一步发展大型汽轮机的一个关键；研究提高热效率是汽轮机发展的另一方向，采用更高蒸汽参数和二次再热，研制调峰机组，推广供热汽轮机的应用则是这方面发展的重要趋势。
另外，在汽轮机设计、制造和运行过程中，采用新的理论和技术，以改善汽轮机的性能，也是未来汽轮机研究的一个重要内容。
例如：气体动力学方面的三维流动理论，湿蒸汽双相流动理论；强度方面的有限元法和断裂力学分析；振动方面的快速傅里叶转换、模态分析和激光技术；设计、制造工艺、试验测量和运行监测等方面的电子计算机技术；寿命监控方面的超声检查和耗损计算。
此外，还将研制氟利昂等新工质的应用，以及新结构、新工艺和新材料等。
