Средний коэффициент нагрузки ступеней турбины

, (7.7)

где окружная скорость на среднем радиусе рабочего колеса i – той ступени.

Рассмотрим далее связь между КПД турбины и КПД ее ступеней . Согласно определению КПД ступени в параметрах заторможенного потока равен . Тогда в соответствии с формулой (7.2)

.

Следовательно, согласно формуле (7.6) КПД турбины в целом равен

. (7.8)

Если КПД всех ступеней одинаков, т.е.

,

то

.

Но согласно (7.3) .

Следовательно, . (7.9)

Таким образом, вследствие наличия возврата теплоты КПД много­ступенчатой турбины оказывается в 1+a раз выше, чем среднее значение КПД ее ступеней.

Обычно = 0,01...0,02, т. е. КПД турбины превышает КПД ее ступеней на 1…2%.

С точки зрения оценки условий работы элементов, расположенных за турбиной, важное значение имеют также число М (число ) потока за турбиной и направление этого потока (угол на выходе из последней ступени турбины, который будет далее обозначаться символом ). В авиационных ГТД за турбиной обычно располагается кок, прикрывающий диск последней ступени турбины и образующий (вместе с внутренней поверхностью камеры смешения, форсажной камеры или выходного устройства) расширяющийся канал («затурбинный диффузор»), потери в котором существенно возрастают с увеличением скорости (числа М) потока, выходящего из турбины, и с отклонением значения угла от 90^о. Это связано с тем, что вследствие вязкости газа кинетическая энергия, связанная с окружной составляющей скорости потока за турбиной, теряется, переходя в тепловую. Поэтому на расчетном режиме отклонение угла от 90^о не должно превышать 8…10 ^о.