Что такое ступень турбины
Ступень турбины
88. Ступень турбины
E. Etage de turbine
Совокупность соплового аппарата и расположенного за ним рабочего колеса
Совокупность ряда расположенных по окружности каналов, образованных направляющими лопатками или соплами, и следующего за ним вращающегося ряда (несколько рядов, в случае двух- и трехвенечной ступени) каналов, образованных рабочими лопатками, с элементами установки, крепления и уплотнения, которая предназначена для преобразования энергии рабочего тела в механическую работу вращения ротора
Полезное
Смотреть что такое «Ступень турбины» в других словарях:
Ступень турбины — Совокупность ряда расположенных по окружности каналов, образованных направляющими лопатками или соплами, и следующего за ним вращающегося ряда (несколько рядов, в случае двух и трехвенечной ступени) каналов, образованных рабочими лопатками, с… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины двухвенечная (трехвенечная) — Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости, Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех)… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиальная — Радиальная ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины осевая — Осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиально-осевая — Радиально осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, изменяет направление движения от радиального к осевому Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины регулирующая — Регулирующая ступень турбины Ступень турбины с изменяемым проходным сечением соплового аппарата Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ … Словарь ГОСТированной лексики
Осевая ступень турбины — 92. Осевая ступень турбины Осевая ступень D. Achsialstufe der Turbine E. Axial turbine stage F. Etage axial de turbine Ступень турбины ГТД, в которой газ движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — Ндп. ступень скорости ступень кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех) рядах вращающихся каналов, между которыми… … Справочник технического переводчика
Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — 6. Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
радиальная ступень турбины — Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины. [ГОСТ 23269 78 ] Тематики газовые и паровые турбины и двигатели Обобщающие термины термины и… … Справочник технического переводчика
ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТУРБИН. ТИПЫ СТУПЕНЕЙ
Особенности турбинного двигателя.Турбина представляет собой ротационный тепловой двигатель лопаточного типа.
Действие турбины основано на непрерывном преобразовании тепловой (потенциальной) энергии рабочего тела в кинетическую, с последующим преобразованием энергии движущейся струи в механическую энергию вращающегося вала.
Основные особенности турбины — двойное преобразование энергии, непрерывность рабочего процесса, получение вращательного движения без кривошипно-шатунного механизма.
Непрерывность рабочего процесса в турбине и ротационный принцип действия облегчают конструкцию турбин и обеспечивают отсутствие трения в частях (за исключением подшипников вала).
Типы ступеней
По способу преобразования энергии турбины делятся на активные, реактивные и со ступенями скорости.
Турбины, в которых преобразование потенциальной энергии в кинетическую происходит только в неподвижных аппаратах (соплах), называются активными, а турбины, где преобразование энергии происходит также в неподвижных аппаратах и на рабочих лопатках,— реактивными.
В случаях, когда преобразование энергии происходит в основном в неподвижных аппаратах и частично в рабочих, турбина работает с некоторой степенью реактивности.
Комплект, состоящий из сопл (направляющих лопаток) и рабочих лопаток, называется ступенью турбины; совокупность ступеней образует ее проточную часть.
Рис. 1.1. Схема одноступенчатой активной турбины
На рис. 1,1 схематически представлена одноступенчатая активная турбина. В корпусе 1 расположено одно или несколько сопл 2, рабочие лопатки 3 жестко закреплены на диске 4, который посажен на вал 5, вращающийся в подшипниках 6. В месте выхода вала из турбины установлены уплотнения 7. В нижней части рисунка дано развернутое на горизонтальную плоскость сечение сопл и рабочих лопаток.
Как видно из рисунка, оси сопл расположены под некоторым углом к плоскости диска.
В верхней части рисунка представлен график изменения параметров рабочего тела (давления р и абсолютной скорости с) при прохождении им проточной части турбины.
Очевидно, что в соплах имеют место падение давления и рост скорости пара; на рабочих лопатках кинетическая энергия пара преобразуется в механическую, в результате чего уменьшается скорость. Давление пара перед рабочими лопатками и за ними одинаково.
При прохождении пара между рабочими лопатками на их вогнутой поверхности создается повышенное давление, на выпуклой — пониженное. Возникает вращающее усилие, которое совершает механическую работу.
Активная турбинная ступень
В активной турбине (рис. 43) свежий пар с начальными параметрами: давлением p0 температурой t0 абсолютной скоростью 
, подводится к сопловому аппарату (сечение 0). В каналах соплового аппарата происходит расширение пара, в результате чего скорость потока пара на выходе из сопл (сечение 1) увеличивается до значения 
, а давление снижается до значения 
.
С этой скоростью пар поступает в каналы, образованные рабочими лопатками. В каналах рабочих лопаток происходит изменение направления движения потока пара без его расширения.
Абсолютная скорость пара на выходе из каналов рабочих лопаток (сечение 2) уменьшается до величины выходной скорости 
, а давление пара остается равным значению 
.
В результате обтекания рабочих лопаток и поворота потока пара возникает сила, направленная от вогнутой поверхности лопатки в сторону выпуклой, передающаяся через диск на вал и создающая крутящий момент на валу турбины. Диск турбины приходит во вращение, при этом рабочие лопатки на среднем диаметре движутся с окружной скоростью 
.
На диаграмме 
начальным параметрам пара на входе в сопловый аппарат соответствует точка 
. Теоретически (без учета потерь) процесс расширения пара в сопловом аппарате от давления 
до давления протекает изоэнтропно. Параметрам пара после соплового аппарата при изоэнтропном расширении соответствует точка 
, а сам процесс расширения выглядит как вертикальная линия 
.
Разность значений энтальпии в начальной и конечной точках при изоэнтропном расширении пара представляет собой располагаемый (изоэнтропийный) теплоперепад в сопловом аппарате – 
.
В реальных условиях при движении пара через проточную часть турбины неизбежны потери энергии. Процесс расширения пара в этом случае не является изоэнтропным, а точка, характеризующая действительные параметры пара за соплами – 
, смещается вправо по изобаре на величину потерь энергии в сопловом аппарате – 
.
В каналах рабочих лопаток активной турбины расширения пара не происходит, поэтому значения давлений пара на входе в каналы рабочих лопаток и на выходе из них одинаковы.
На диаграмме 
действительные параметры пара на выходе из рабочих лопаток обозначены точкой 
, а процесс, протекающий изобарно в каналах рабочих лопаток – линией 
. Точка 
отстоит от точки 
на величину потерь энергии – 
.
Рис. 43. Принцип действия и процесс расширения пара в активной турбинной ступени.
Пар, выходящий из каналов рабочих лопаток, обладает конечной скоростью 
и уносит с собой некоторую часть кинетической энергии. Эта энергия пара не используется в турбине и называется потерей с выходной скоростью – 
.
Действительные параметры пара на выходе из турбины характеризуются точкой 
. Весь располагаемый теплоперепад 
, срабатываемый в активной турбине, полностью срабатывается в сопловом аппарате: 
.
Принцип действия активной и реактивной ступеней турбины. Преобразование энергии пара
Турбинной ступенью называется совокупность неподвижного ряда сопловых (направляющих) лопаток, в каналах которых происходит расширение и ускорение потока пара (преобразование потенциальной энергии пара в кинетическую энергию движущейся струи пара), и следующего за ним подвижного вращающегося ряда рабочих лопаток, в которых кинетическая энергия движущегося потока пара преобразуется в механическую энергию вращения ротора.
Простейшая одноступенчатая активная турбина (рис. 42.а) состоит из ряда неподвижных сопловых лопаток, образующих сужающиеся каналы – сопла в дозвуковых турбинах, и сужающе-расширяющиеся сопла – в сверхзвуковых турбинах. В каналах соплового аппарата потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую энергию движущейся струи, при этом происходит расширение пара и он с большой скоростью поступает в каналы, образованные рабочими лопатками. Так как каналы рабочих лопаток активной турбины имеют постоянное (по ходу движения пара) проходное сечение, то расширения пара в них не происходит. В каналах рабочих лопаток пар только изменяет направление движения, оказывая силовое воздействие на рабочие лопатки, закрепленные на диске. Усилие, развиваемое паром на рабочих лопатках, через диск передается на вал турбины, приводя его во вращение. Вал турбины вращается в подшипниках, установленных в корпусе. Корпус турбины образует замкнутое пространство, организуя движение пара и препятствуя его рассеянию в окружающую среду. Пройдя ряд сопловых и рабочих лопаток, отработавший пар покидает корпус турбины, и через выхлопной патрубок поступает в главный конденсатор (у конденсационных турбин) или в магистраль отработавшего пара (у противодавленческих турбин). Каналы рабочих и сопловых лопаток составляют проточную часть турбины.
Принцип действия реактивной турбины (рис. 42.б) несколько иной. На пустотелый вал насажены пустотелые спицы, заканчивающиеся в радиальных направлениях соплами. Пар поступает по валу и спицам к соплам, разгоняется в них до больших скоростей, и при истечении через сопла оказывает реактивное воздействие на спицы, приводя во вращение вал.
Описанная конструкция реактивной турбины из-за огромной частоты вращения на практике не применяется. Наибольшее распространение в судовых паротурбинных установках нашли реактивные турбины, использующие рассмотренный выше принцип работы, но схожие по своему устройству с активными турбинами. В таких реактивных турбинах расширение пара осуществляется как в направляющем аппарате, так и на рабочих лопатках.
Активная турбинная ступень
Реактивная турбинная ступень
Степенью реактивности турбинной ступени – p называется отношение величины изоэнтропийного теплоперепада на рабочих лопатках к сумме располагаемых изоэнтропийных теплоперепадов на направляющих и рабочих лопатках, которая примерно равна располагаемому теплоперепаду всей турбинной ступени:
Таким образом, чем больше степень расширения пара в каналах рабочих лопаток, тем больше степень реактивности турбинной ступени:
P = 0 – для чисто активных турбин (расширение пара происходит только в сопловом (направляющем) аппарате: haD = 0; ha = haI
P = 0,5 – для чисто реактивных степеней (расширение пара происходит в равной степени в направляющем аппарате и рабочих лопатках: haI = haD).
Литература
Судовые энергетические установки. Котлотурбинные энергетические установки. Болдырев О.Н. [2004]
Ступень турбины
Смотреть что такое «Ступень турбины» в других словарях:
Ступень турбины — 88. Ступень турбины D. Turbinenstufe E. Turbine stage E. Etage de turbine Совокупность соплового аппарата и расположенного за ним рабочего колеса Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Ступень турбины двухвенечная (трехвенечная) — Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости, Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех)… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиальная — Радиальная ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины осевая — Осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78.… … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины радиально-осевая — Радиально осевая ступень турбины Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, изменяет направление движения от радиального к осевому Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ … Словарь ГОСТированной лексики
Ступень турбины регулирующая — Регулирующая ступень турбины Ступень турбины с изменяемым проходным сечением соплового аппарата Смотреть все термины ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 23269 78. ТУРБИНЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ПАРОВЫЕ. ТЕРМИНЫ … Словарь ГОСТированной лексики
Осевая ступень турбины — 92. Осевая ступень турбины Осевая ступень D. Achsialstufe der Turbine E. Axial turbine stage F. Etage axial de turbine Ступень турбины ГТД, в которой газ движется по поверхностям, близким к цилиндрическим Источник: ГОСТ 23851 79: Двигатели… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — Ндп. ступень скорости ступень кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух (трех) рядах вращающихся каналов, между которыми… … Справочник технического переводчика
Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины — 6. Двухвенечная (трехвенечная) ступень турбины Ндп. Ступень скорости Ступень Кертиса Ступень турбины, в которой пар в первом неподвижном ряду каналов расширяется до заданных параметров и образующаяся кинетическая энергия используется в двух… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
радиальная ступень турбины — Ступень турбины, в которой поток пара, совершая работу, движется в радиальном направлении по поверхностям, перпендикулярным оси вращения ротора турбины. [ГОСТ 23269 78 ] Тематики газовые и паровые турбины и двигатели Обобщающие термины термины и… … Справочник технического переводчика
Тема №2: Понятие ступени осевой турбины
При создании своих турбин Лаваль и Парсонс шли разными путями.
Отличительной особенностью турбин Лаваля было то, что расширение пара происходило только в соплах. Преобразование кинетической энергии струй пара на выходе из сопел в механическую энергию вращения ротора осуществлялось без дальнейшего расширения пара, а только за счет изменения направления потока в каналах рабочих лопаток (лопаток, закрепленных на колесе). Турбины, работающие по такому принципу получили название активных или импульсных.
Паровая турбина, предложенная Парсонсом существенно отличалась от турбины Лаваля.
Расширение пара в ней происходило не в одной сопловой группе, а в ряде следующих друг за другом ступеней, каждая из которых состояла из неподвижных закрепленных в корпусе сопловых и рабочих лопаток, расположенных на роторе и вращающихся вместе с ним.
В каждой ступени срабатывался таким образом перепад давления, составляющий лишь часть полного перепада на турбину.
Именно это позволило работать с меньшими скоростями потока и частотами вращения ротора.
Кроме того, расширение пара в турбине Парсонса происходило не только в сопловой, но и в рабочей решетках. Поэтому рабочее колесо передавало усилие на ротор не только вследствие изменения направления потока пара, но и благодаря ускорению пара в каналах рабочего колеса, т.е. вследствие возникновения реактивного усилия.
Турбины такого типа (расширение пара в равной степени происходит в сопловом аппарате и рабочем колесе) получили название реактивных.
В настоящее время разница между активными и реактивными турбинами стерлась – и те и другие делаются многоступенчатыми. Однако конструктивные отличия сохраняются (об этом мы поговорим позже).
Как уже должно стать понятным, процесс расширения пара в турбине происходит в ряде последовательно расположенных друг за другом ступеней. Таким образом, ступень является важнейшим и основным элементом турбомашины.
Задачей инженера, проектирующего турбину, является такая организация потока в каждой отдельной ступени, при которой потери будут наименьшими, и тем самым обеспечить высокий КПД турбины в целом.
Это невозможно сделать без глубоких знаний процессов, происходящих в ступени турбомашины.
Изучением этих процессов мы и займемся в первой части нашего курса.
Преобразование энергии в турбинной ступени
Разберемся для начала с принципом работы турбинной ступени и процессами преобразования энергии, которые в ней протекают.
Турбинная ступень образуется из неподвижной (сопловой) и вращающейся (рабочей) лопаточных решеток, расположенных друг за другом по ходу движения рабочего тела.
В каждой решетке лопатки одинаковы, установлены под одним углом и находятся на одинаковом расстоянии друг от друга.
Далее мы будем рассматривать ступени только осевых турбомашин, которые получили наибольшее распространение при относительно больших мощностях агрегатов.
На рис. 2.1 снизу представлена схема осевой турбинной ступени.
У турбинной ступени принято различать следующие сечения ступени: 0–0 –перед СА; 1–1 – за СА; 1’–1’ – перед рабочим колесом, 2–2 – за рабочим колесом или за ступенью. Параметры потока (давления, температуры, скорости и др.) в этих сечениях отличаются индексами, соответствующими номеру сечения.
Каждый венец лопаток в ступени выполняет свои функции.
В сопловом аппарате (СА) потенциальная энергия рабочего тела 
преобразуется в кинетическую энергию потока 
. Другими словами в сопловом аппарате увеличивается скорость потока за счет снижения давления и температуры рабочего тела.
В рабочем колесе ступени за счет обмена импульсами движения между потоком рабочего тела и лопаточным аппаратом рабочего колеса накопленная кинетическая энергия потока преобразуется в механическую энергию вращения ротора 
. Кроме того, в РК продолжается преобразование потенциальной энергии рабочего тела в кинетическую энергию потока. Естественно, что оба эти процесс происходят одновременно.
Как видим, принцип преобразования энергии в турбинной ступени довольно прост. Вместе с тем, при более детальном рассмотрении процессов, протекающих в ступени, возникают некоторые нюансы, связанные с тем, что один венец лопаток неподвижен (СА), а другой вращается вместе с ротором (РК).
Кинематика турбинной ступени
Если мысленно рассечь лопатки ступени цилиндрической поверхностью А–А (рис. 2.1) и развернуть на плоскость, то сечения лопаток представляются в виде рядов профилей, образующих решетки профилей соплового аппарата и рабочего колеса (рис. 2.2).
Подвод рабочего тела к сопловому аппарату, как правило, выполняется осевым, т.е. поточный угол a0, под которым направлена скорость С0, равен 90°. Скорость С 0 – это скорость рабочего тела на входе в сопловой аппарат ступени.
Изогнутые межлопаточные каналы СА формируют сужающийся (конфузорный) канал ( 
> 
) и тем самым обеспечивают увеличение скорости от 
до 
. Само сужение канала возможно только при условии, что a10. Поэтому этом поток в СА не только ускоряется, но и разворачивается. Таким образом на выходе из соплового аппарата скорость потока будет равна 
и направлена под углом a1.
Скорость выхода пара из сопловой решетки наглядно изображается вектором С 1. Однако на профили движущейся рабочей решетки пар будет поступать не под углом a1 а под другим углом, так как решетка вращается с окружной скоростью U. В результате пар натекает на рабочие лопатки под углом b1 с относительной скоростью W1, равной разности векторов скоростей С 1 и U.
Здесь используется правило теоретической механики, согласно которому абсолютная скорость ( 
) равна сумме относительной ( 
) и переносной скоростей ( 
):
.
Построенные таким образом векторы образуют треугольник, часто называемый входным треугольником скоростей.
Для безударного обтекания потоком лопаток и во избежание срывов потока передние кромки РЛ необходимо ориентировать по направлению скорости 
.
Пар, поступив в каналы рабочей решетки, взаимодействует с ее профилями, создавая окружную силу, вращающую диск.
Каналы рабочего колеса также выполняются сужающимися – это позволяет реализовать дальнейшее преобразование потенциальной энергии рабочего тела в кинетическую энергию потока. Сужения канала можно добиться только при условии, что 
> 
, что возможно если задние кромки необходимо направить таким образом, чтобы 
.
Таким образом, в каналах РК поток рабочего тела разворачивается и ускоряется от скорости 
на входе до скорости 
на выходе из РК.
Покидает пар рабочую решетку с относительной скоростью W 2, под углом выхода b2.
Рис. 2.2. Плоские решетки профилей лопаточных венцов ступени: схема течения продуктов сгорания в ступени турбины и основные геометрические характеристики профилей лопаток:
, , , − площадь проходного сечения на входе и выходе межлопаточного канала в СА и РК соответственно
Абсолютная скорость выхода пара С2 представляет собой сумму векторов W 2 и U. Она будет составлять угол a2 с плоскостью вращения. Полученный треугольник векторов скоростей называют выходным треугольником скоростей.
Здесь также используется правило теоретической механики, согласно которому абсолютная скорость ( 
) равна сумме относительной ( 
) и переносной скоростей ( ):
Полученные таким образом треугольники скоростей обычно совмещают и кратко называют треугольниками скоростей (рис. 2.3). Они позволяют лучше понять, каким образом в ступени внутренняя энергия пара превращается в работу.
Рис. 2.3. План (треугольники) скоростей осевой турбинной ступени
Таким образом, поток рабочего тела в турбинной ступени характеризуется рядом кинематических характеристик:
– абсолютная скорость потока на входе в ступень (СА);
a0 – угол, с которым поток входит в ступень (СА) в абсолютном движении;
– абсолютная скорость потока на выходе из СА;
a1 – угол выхода потока из СА в абсолютном движении;
– относительная скорость потока на входе в РК;
b1 – угол входа потока в РК в относительном движении;
– относительная скорость потока на выходе из РК;
b2 – угол выхода потока из РК в относительном движении;
– абсолютная скорость потока на выходе из ступени;
a2 – угол выхода потока из ступени в абсолютном движении;
— окружная скорость рабочего колеса. Здесь 
— диаметр, котором определяется скорость, 
— частота вращения ротора.
Следует подчеркнуть, что абсолютные кинематические параметры потока определяются относительно неподвижного соплового аппарата.
Если те же самые скорости измерить относительно вращающегося рабочего колеса, то мы будем иметь относительные кинематические параметры.
Для треугольников турбинной ступени существуют соотношения, которые не могут быть нарушены, т.к. в противном случае ступень перестает выполнять свои функции:
и
.
Помимо приведенных выше кинематических параметров в теории турбомашин очень широкое распространение нашли проекции скоростей.
Всего выделяют два вида проекции: окружные (на ось u) и осевые (на ось a), см. рис. 2.3.
Окружные проекции используются при вычислениях мощностных показателей ступени (см. ниже). Приведем основные уравнения для их вычисления:
;
;
;
.
При этом окружные проекции обладают следующими свойствами:
;
.
Осевые проекции характеризуют расход рабочего тела через сечения ступени. Приведем основные уравнения для их вычисления:
;
.
В общем случае 
.
Треугольники скоростей занимают особое место в теории ступени турбомашин – по их характеру можно получить практически полную информацию о характеристиках ступени. А именно:
— вычислить работу, совершаемую ступенью, и ее мощность;
— вычислить КПД ступени;
— определить к какому типу относиться ступень: активному или реактивному;
— определить степень оптимальности той работы, которая приходится на данную ступень (недогружена или перегружена ступень);
— можно оценить форму профилей сопловой и рабочей лопатки.