蒸汽透平(也稱為汽輪機)是一種將蒸汽的熱能直接轉換成轉動的機械能的原動機。它的工作原理可以分為衝動式和反動式兩種類型。具體如下:
衝動式透平。在衝動式透平中,蒸汽熱能轉變成動能的過程僅在噴嘴中進行。蒸汽在噴嘴中膨脹,速度增大,溫度和壓力降低,而工作葉片僅將蒸汽的動能部分轉變為機械能,即汽體流速降低。由於葉片沿流動方向的間槽道截面不變,因此蒸汽不再膨脹,壓力也不再降低。
反動式透平。在反動式透平中,蒸汽在靜葉片中膨脹,導致壓力和溫度下降,流速增大。然後蒸汽進入動葉片(工作葉片),在動葉片中繼續膨脹,壓力進一步降低。由於汽流沿著動葉片內弧流動時方向改變,因此葉片既受到衝擊力的作用,又受到蒸汽在動葉片中膨脹、高速噴離動葉片產生的反動力作用。衝動力和反動力的合力是動葉片所承受的力。這意味著在反動式透平中,蒸汽熱能轉變成動能的過程不僅在靜葉片中進行,也在動葉片中進行。
此外,根據熱力過程的不同,透平可以分為背壓式、凝汽式和抽汽凝汽式。蒸汽透平的套用包括驅動發電機發電、用於遠洋大型船舶和潛水艇作為主機驅動螺旋槳推進船舶等。