Робота турбіни при змінному режимі. Робота щабля при нерозрахованому режимі. При проектуванні й виготовленні турбіни профілі й геометричні розміри соплових і робочих ґрат кожного її щабля вибирають і виконують у металі для одного певного розрахункового режиму: для заданих параметрів і витрати пари, розташовуваного теплоперепада, частоти обертання й т.п. Для цього розрахункового режиму знаходять швидкості потоку пари, будують трикутники швидкостей, вибирають ступеня реактивності, нарешті, визначають КПД щаблів.

У процесі експлуатації значну частину часу турбіни працюють у режимах з різними витратами пари, у режимах пуску й зупинки, нерідко з відхиленнями початкових і кінцевих параметрів пари, можливий і замет солями проточної частини турбіни, а також робота з вилученими робочими лопатками окремих щаблів і порушеною геометрією ґрат за рахунок підгинання крайок лопаток. Особливістю роботи транспортних і приводних турбін, крім того, є змінна частота обертання.

Для того щоб правильно оцінити зміна економічності й надійності роботи турбіни і її окремих щаблів при відхиленнях, що зустрічаються, від розрахункового режиму, необхідно при цих відхиленнях робити теплові, а іноді й прочностные розрахунки турбіни з незмінними профілями й геометричними розмірами соплових і робочих ґрат. При зміні навантаження турбіни, а отже, і витрати пари, при відхиленні параметрів пари від номінальних режимні характеристики щабля, р і інші можуть значно відрізнятися від розрахункових.

У стаціонарних турбінах, що працюють на електростанціях з постійною частотою обертання, окружні швидкості при зміні навантаження турбіни зберігаються постійними. Теплоперепады при цьому змінюються, причому в різних щаблях по різному. Найбільшим змінам піддаються теплоперепады останніх щаблів і регулюючих щаблів турбін із сопловим паророзподілом.

Розглянемо, як змінюється тепловий процес щабля при зміні її теплоперепада. Припустимо, що в основу підбора профілів і геометричних розмірів соплових і робочих ґрат розглянутого щабля були покладені розрахункові трикутники швидкостей. Допустимо, що при нерозрахованому режимі тепло-перепад цього щабля зменшився. Виходить, зменшиться й абсолютна швидкість витікання пари із соплових ґрат і зросте відношення швидкостей.

Проведемо з вершини трикутника вектор швидкості, віднімемо геометрично з нього незмінну окружну швидкість і одержимо нову відносну швидкість входу пари на робочі лопатки, що стала менше розрахункової швидкості значно відхилилася від первісного напрямку й зустрічає вхідну крайку робочих лопаток з негативним кутом атаки в цьому випадку потік пари вдаряє в спинки лопаток, що приводить до значних втрат енергії в каналах робочих лопаток і відповідному зниженню КПД щабля.