Để thấy rõ tác dụng của dòng hơi trên cánh công tác của tuabin, ta xét phần cánh có biên dạng cong như hình 6.1b. Trên các rãnh đó, dòng hơi đi vào có tốc độ C1 và giả
sử như không có va đập, nghĩa là dòng hơi hướng theo phương tiếp tuyến với bề mặt của cánh từ lối vào cho đến lối ra. Dòng hơi chuyển động cặp theo biên dạng cong của cánh và thay đổi hướng chuyển động từ lúc vào cho đến lúc ra khỏi cánh công tác. Khi ra khỏi cánh công tác, dòng hơi có tốc độ C2. Do phần tử hơi có chuyển động cong (do cánh cong) nên xuất hiện lực ly tâm
r dP
2
.
Xét 3 phần tử hơi a, b, c, lực ly tâm dP xuất hiện khi các phần tử hơi này chuyển
động cong theo biên dạng cánh, và tác động lên bề mặt bên trong của cánh. Theo định luật cơ học, có thể phân tích dP thành 2 thành phần dPa theo phương nằm ngang, nghĩa là song song với trục tuabin và dPu theo phương vuông góc với trục, nghĩa là theo phương chuyển động của cánh. Do cánh có dạng cân đối (giả thiết) nên tổng các lực nằm ngang dPa triệt tiêu nhau, không ảnh hưởng đến chuyển động của cánh. Tổng các lực dPu trên toàn cánh mà hơi thổi qua thành lực Pu. Chính lực Pu này làm cho trục tuabin quay.
Hình 6.2b thể hiện mặt cắt dọc của tuabin hơi xung kích một cấp. Phần quay của nó bao gồm trục 1, trên đó có lắp đĩa 2 và gắn các cánh công tác 3. Trong thân tuabin 5, người ta bố trí một hay vài ống phun.
Hơi tươi với áp lực (áp suất) p0 chuyển động đến ống phun, do ống phun có tiết diện nhỏ dần nên ở trong đó hơi tươi được giãn nở, áp lực giảm từ p0đến p1, còn tốc độ tăng từ C0đến C1. Hơi với tốc độ này (C1) đi vào các rãnh cánh công tác, tại đây do có một phần động năng của dòng hơi biến thành cơ năng làm quay bánh công tác (theo đó là trục) của tuabin (do sự hình thành lực ly tâm như đã phân tích ở trên) nên tốc độ tuyệt
đối của dòng hơi giảm từ C1đến C2, còn áp suất được giữ không đổi (p1 = p2) do tiết diện rãnh cánh công tác của tuabin xung kích không thay đổi.
Hình 6.2- Mặt cắt dọc của tuabin hơi xung kích một cấp
a) Giản đồ thể hiện sự thay đổi thông số hơi b) Mặt cắt dọc của tuabin hơi xung kích một