蒸気タービン

蒸気タービン
発電所で使用されている現代の蒸気タービンのローター
分類	熱機関
業界	エネルギー
応用	エネルギー変換
発明家	チャールズ・A・パーソンズ
発明された	1884年（140年前） （1884年）

蒸気タービンまたは蒸気タービンエンジンは、加圧蒸気から熱エネルギーを抽出し、回転出力軸で機械的作業を行う機械または熱機関です。その現代的な表現は、 1884年にチャールズ・パーソンズによって発明されました。 ^{[1] [2]}現代の蒸気タービンの製造には、 20世紀に初めて利用可能になった技術を使用して、高品質の鋼合金を精密部品に成形する高度な金属加工が必要です。蒸気タービンの耐久性と効率の継続的な進歩は、21世紀のエネルギー経済の中心であり続けています。

蒸気タービンは熱機関の一種であり、蒸気の膨張に複数の段階を使用することで熱力学的効率が大幅に向上し、理想的な可逆膨張プロセスに近づきます。

タービンは回転運動を生み出すため、発電機と連結してその運動を電気に変換することができます。このようなタービン発電機は、化石燃料、核燃料、地熱、太陽エネルギーを燃料とする火力発電所の中核をなしています。2022年の米国の全発電量の約42％は蒸気タービンによるものでした。^[3]

技術的な課題としては、ローターの不均衡、振動、ベアリングの摩耗、不均一な膨張（さまざまな形態の熱衝撃）などがあります。大規模な設備では、トリムから外れて運転すると、最も頑丈なタービンでも壊れてしまいます。

反動蒸気タービンとして分類できる最初の装置は、1世紀にローマ帝国時代のエジプトのアレクサンドリアのヘロンによって記述された古典的なアイオロスの球という、おもちゃに過ぎなかった。^{[4] [5]} 1551年、オスマン帝国時代のエジプトのタキ・アル＝ディンは、串を回転させる実用的な蒸気タービンについて記述した。蒸気タービンは、イタリアのジョヴァンニ・ブランカ（1629年）^[6]とイギリスのジョン・ウィルキンス（1648年）によっても記述されている。^{[7] [8]}タキ・アル＝ディンとウィルキンスによって記述された装置は、今日では蒸気ジャッキとして知られている。1672年、フェルディナンド・フェルビーストは、衝動タービンで駆動する小さなおもちゃの車を設計した。この車のより現代版は、18世紀後半のある時期に、無名のドイツ人機械工によって製作された。1775年、ソーホーでジェームズ・ワットが反動タービンを設計し、そこで稼働した。^[9] 1807年、ポリカルプ・ザレソフは消防ポンプの運転に使用した衝動タービンを設計・製作した。^[10] 1827年、フランス人のレアルとピションは複合衝動タービンの特許を取得し製作した。^[11]

現代の蒸気タービンは1884年にチャールズ・パーソンズによって発明された。彼の最初のモデルは7.5キロワット（10.1馬力）の電気を生み出す発電機に接続されていた。 ^[12]パーソンズの蒸気タービンの発明は安価で豊富な電力を可能にし、海上輸送と海戦に革命をもたらした。^[13]パーソンズの設計は反動型であった。彼の特許はライセンスされ、タービンはその後まもなくアメリカ人のジョージ・ウェスティングハウスによってスケールアップされた。パーソンズのタービンはスケールアップも容易であることがわかった。パーソンズはこの発明が世界中のすべての主要な発電所に採用されるのを見て満足し、発電機のサイズは彼が最初に設置した7.5キロワット（10.1馬力）から50,000キロワット（67,000馬力）の容量のユニットにまで増加した。パーソンズの生涯で、ユニットの発電能力は約10,000倍に拡大され、^{[14]彼の会社}CAパーソンズアンドカンパニーとそのライセンシーによって製造されたタービン発電機の総出力は、陸上用途だけで3000万馬力を超えました。^[12]

蒸気で効率的に作動するタービンの他のバリエーションも開発されている。ド・ラバル・タービン（グスタフ・ド・ラバルが発明）は、蒸気をタービンブレードに当てる前に最高速度まで加速した。ド・ラバルの衝動タービンはより単純で安価であり、耐圧である必要がない。蒸気の圧力に関係なく作動するが、効率はかなり低い。^[要出典] オーギュスト・ラトーは、 1896年に早くもド・ラバルの原理を使用して圧力複合衝動タービンを開発し、^[15] 1903年に米国特許を取得し、1904年にそのタービンをフランスの魚雷艇に適用した。彼は1897年までの10年間サンテティエンヌ鉱山学校で教鞭をとり、後に彼の死後にアルストム社に合併された成功した会社を設立した。蒸気タービンとガスタービンの現代理論の創設者の 1 人は、スロバキアの物理学者、エンジニアであり、チューリッヒのスイス工科大学 (現ETH ) の教授でもあるオーレル ストドラです。彼の著作『 Die Dampfturbinen und ihre Aussichten als Wärmekraftmaschinen』 (英語: The Steam Turbine and its Expected use as a Heat Engine) は 1903 年にベルリンで出版されました。さらなる本Dampf und Gas-Turbinen (英語: Steam and Gas Turbines) は 1922 年に出版されました。^[16]

ブラウン・カーティス・タービンは、もともと米国のインターナショナル・カーティス・マリン・タービン社が開発し特許を取得した衝動型のタービンで、1900年代にジョン・ブラウン・アンド・カンパニーと共同で開発された。ジョン・ブラウンのエンジンを搭載した商船や軍艦（定期船やイギリス海軍の軍艦を含む）に使用された。

現在の蒸気タービン製造業界は、以下の企業で構成されています。

• WEG（ブラジル）
• ハルビン電気、上海電気、東方電気（中国）
• Doosan Škoda Power (チェコ - 韓国)
• アルストム（フランス）
• シーメンス、BTT-Bremer Turbinentechnik GmbH、K&K Turboservice GmbH（ドイツ）
• BHEL、Larsen & Toubro、Triveni Engineering & Industries (インド)
• MAPNA（イラン）
• アンサルド（イタリア）
• 三菱、KwHI、東芝、IHI (日本)
• シルマシュ、ウラル TW、ネフスキータービン工場 (ネフスキー NTW)  [ru]、KTZ、エネルゴマシュ- アトマエネルゴ、パワーマシン、レニングラード金属発電所(ロシア)
• ターボアトム（ウクライナ）
• EDF（フランス）
• Curtiss-Wright、Elliot Company、GE Vernova、Skinner Power Systems、Baker Hughes、Leonardo DRS、Chart Industries（米国）
• トリリウムフローテクノロジーズ（イギリス）

^{[17] [更新が必要]}

蒸気タービンは、ポンプ、コンプレッサー、その他のシャフト駆動装置の機械駆動装置として使用される 0.75 kW (1 hp) 未満の小型ユニット (まれ) から、発電に使用される 1,500 MW (2,000,000 hp) タービンまで、さまざまなサイズで製造されています。現代の蒸気タービンにはいくつかの分類があります。

タービンブレードには、ブレードとノズルの2 つの基本的なタイプがあります。ブレードは蒸気の衝撃によって完全に動き、そのプロファイルは収束しません。これにより、蒸気がブレードを通過するときに蒸気速度が低下し、圧力低下は基本的に発生しません。固定ノズルと交互に配置されたブレードで構成されるタービンは、インパルス タービンと呼ばれます。カーティス水車、ラトー水車、またはブラウン・カーティス水車。ノズルはブレードに似ていますが、その形状は出口の近くで収束します。これにより、蒸気がノズルを通過するときに蒸気圧が低下し、速度が増加します。ノズルは、蒸気の衝撃と出口での高速蒸気による反応の両方によって動きます。可動ノズルと固定ノズルが交互に配置されたタービンは、反動タービンまたはパーソンズ水車と呼ばれます。

低出力用途を除き、タービンブレードは多段直列に配置されており、これを複合化と呼び、低速時の効率を大幅に向上させている。^[18]反応段は固定ノズルの列とそれに続く可動ノズルの列である。複数の反応段により、蒸気入口と排気口の間の圧力降下が多数の小さな降下に分割され、圧力複合タービンが形成される。衝動段は、圧力複合、速度複合、または圧力速度複合のいずれかである。圧力複合衝動段は、固定ノズルの列とそれに続く可動ブレードの列で、複合化のための複数の段がある。これは発明者にちなんでラトータービンとも呼ばれる。速度複合衝動段（カーティスが発明し、「カーティスホイール」とも呼ばれる）は、固定ノズルの列と、固定ブレードの列と交互になった2列以上の可動ブレードの列である。これにより、段全体の速度降下がいくつかの小さな降下に分割される。^[19]一連の速度複合衝撃段は圧力速度複合タービンと呼ばれます。

1905 年までに、蒸気タービンが高速船 ( HMS ドレッドノートなど) や陸上発電用途で使用され始めたとき、多段タービンの始め (蒸気圧が最も高い場所) に 1 つ以上のカーティス ホイールを使用し、その後に反動段を使用することが望ましいと判断されました。この方法は、タービン ローターとケーシングの間の漏れが減少するため、高圧蒸気の場合に効率的でした。^{[20]これは、1905 年のドイツの}AEG船舶用蒸気タービンの図面に示されています。ボイラーからの蒸気は、オペレーター (この場合はスロットルマンと呼ばれる船員) によって手動で制御されるスロットルを通って右側から高圧で入ります。蒸気は 5 つのカーティス ホイールと多数の反動段 (中央の 2 つの大きなローターの端にある小さなブレード) を通過し、低圧で出て、ほぼ間違いなく凝縮器に向かいます。凝縮器は真空を作り出し、蒸気から抽出されたエネルギーを最大化し、蒸気を給水に凝縮してボイラーに戻します。左側には、後進運転のためにタービンを逆回転させる追加の反動段（2 つの大型ローター上）がいくつかあり、蒸気は別のスロットルから供給されます。船舶が後進運転されることはめったにないため、後進タービンでは効率は優先されず、コストを節約するために数段のみが使用されます。

タービン設計における大きな課題は、ブレードのクリープを低減することでした。高温と高応力の運転により、蒸気タービンの材料はこれらのメカニズムによって損傷を受けます。タービンの効率を上げるために温度が上昇すると、クリープが顕著になります。クリープを抑えるために、固溶強化と粒界強化を備えた耐熱コーティングと超合金がブレード設計に使用されます。

保護コーティングは、熱による損傷を軽減し、酸化を制限するために使用されます。これらのコーティングは、安定化された二酸化ジルコニウムベースのセラミックであることが多いです。熱保護コーティングを使用すると、ニッケル超合金の温度暴露が制限されます。これにより、ブレードで発生するクリープメカニズムが軽減されます。酸化コーティングは、ブレードの外側の蓄積によって引き起こされる効率損失を制限します。これは、高温環境では特に重要です。^[21]

ニッケルベースのブレードは、強度と耐クリープ性を向上させるためにアルミニウムとチタンと合金化されています。これらの合金の微細構造は、異なる組成領域で構成されています。ガンマプライム相（ニッケル、アルミニウム、チタンの組み合わせ）の均一な分散は、微細構造によりブレードの強度と耐クリープ性を高めます。^[22]

レニウムやルテニウムなどの耐火元素を合金に添加すると、クリープ強度を向上させることができます。これらの元素を添加すると、ガンマプライム相の拡散が減少し、疲労耐性、強度、クリープ耐性が維持されます。^[23]

タービンの種類には、凝縮型、非凝縮型、再熱型、抽出型、誘導型などがあります。

凝縮タービンは、発電所で最も一般的に使用されています。これらのタービンは、ボイラーから蒸気を受け取り、それを凝縮器に排出します。排出された蒸気は大気圧よりはるかに低い圧力で、部分的に凝縮された状態にあり、品質は通常90% 近くになります。

非凝縮タービンは、プロセス蒸気用途に最も広く使用されています。プロセス蒸気用途では、タービンから排出された蒸気が別の目的に使用されます。排気圧力は、プロセス蒸気圧力のニーズに合わせて調整弁によって制御されます。これらのタービンは、大量の低圧プロセス蒸気が必要な 製油所、地域暖房ユニット、パルプおよび製紙工場、脱塩施設などでよく使用されます。

再熱タービンも、ほぼ例外なく発電所で使用されています。再熱タービンでは、蒸気流はタービンの高圧セクションから出てボイラーに戻り、そこでさらに過熱が加えられます。その後、蒸気はタービンの中圧セクションに戻り、膨張を続けます。サイクルで再熱を使用すると、タービンからの出力が増加し、また、蒸気が凝縮する前に膨張が完了するため、最終列のブレードの浸食が最小限に抑えられます。ほとんどの場合、蒸気の過熱にかかるコストがタービンからの出力増加を相殺するため、サイクルで使用される再熱の最大数は 2 です。

抽出型タービンは、あらゆる用途で一般的に使用されています。抽出型タービンでは、タービンのさまざまな段階から蒸気が放出され、工業プロセスのニーズに使用されたり、ボイラー給水ヒーターに送られてサイクル全体の効率が向上します。抽出流量は、バルブで制御することも、制御しないこともできます。抽出された蒸気により、タービンの下流段階で 電力が失われます。

誘導タービンは中間段階で低圧蒸気を導入して追加の電力を生成します。

これらの配置には、シングルケーシング、タンデムコンパウンド、クロスコンパウンドタービンが含まれます。シングルケーシングユニットは、単一のケーシングとシャフトが発電機に結合されている最も基本的なスタイルです。タンデムコンパウンドは、2つ以上のケーシングが直接結合されて単一の発電機を駆動する場合に使用されます。クロスコンパウンドタービン配置は、2つ以上のシャフトが一列に並んでおらず、多くの場合異なる速度で動作する2つ以上の発電機を駆動することを特徴としています。クロスコンパウンドタービンは、通常、多くの大規模アプリケーションで使用されます。1930年代から1960年代の典型的な海軍設備を下図に示します。これは、高圧タービンと低圧タービンが共通の減速ギアを駆動し、ギア付き巡航タービンが1つの高圧タービン上にあることを示しています。

移動する蒸気はタービンシャフトに接線方向と軸方向の両方の推力を与えますが、単純なタービンでは軸方向の推力は対抗されません。正しいローター位置とバランスを維持するために、この力は反対の力で打ち消される必要があります。シャフトベアリングにはスラストベアリングを使用でき、ローターにはダミーピストンを使用できます。また、蒸気がシャフトの中央から入り両端から出るダブルフローにすることも、これらの組み合わせにすることもできます。ダブルフローローターでは、各半分のブレードが反対方向を向いているため、軸方向の力は互いに打ち消し合いますが、接線方向の力は一緒に作用します。このローターの設計は、ツーフロー、ダブル軸流、またはダブル排気とも呼ばれます。この配置は、複合タービンの低圧ケーシングで一般的です。^[24]

理想的な蒸気タービンは、等エントロピー過程、つまり定エントロピー過程であると考えられており、タービンに入る蒸気のエントロピーは、タービンを出る蒸気のエントロピーと等しい。しかし、蒸気タービンは完全に等エントロピーというわけではなく、典型的な等エントロピー効率は、タービンの用途に応じて 20 ～ 90 % の範囲である。タービンの内部は、数組のブレードまたはバケットから構成される。1 組の固定ブレードはケーシングに接続され、1 組の回転ブレードはシャフトに接続される。ブレードのセットは、一定の最小クリアランスで互いに噛み合い、セットのサイズと構成は、各段階での蒸気の膨張を効率的に利用できるように変化する。

インパルス タービンには、蒸気の流れを高速ジェットに向ける固定ノズルがあります。これらのジェットには大きな運動エネルギーが含まれており、蒸気ジェットの方向が変わると、バケツのような形状のローター ブレードによってシャフトの回転に変換されます。圧力降下は固定ブレードでのみ発生し、ステージ全体の蒸気速度は正味で増加します。蒸気がノズルを通過すると、その圧力は入口圧力から出口圧力 (大気圧、またはより一般的にはコンデンサーの真空) まで低下します。蒸気のこの高い膨張率により、蒸気は非常に高い速度でノズルから出ていきます。動翼から出る蒸気は、ノズルを出るときの蒸気の最大速度の大部分を占めます。この高い出口速度によるエネルギー損失は、一般にキャリー オーバー速度または出ていく損失と呼ばれます。

運動量モーメントの法則は、一時的に制御体積を占めている流体に作用する外力のモーメントの合計が、制御体積を通る角運動量フラックスの正味の時間変化に等しいことを述べています。

旋回流体は、半径 から接線速度 で制御体積に入り、半径 から接線速度 で制御体積から出ていきます。 ${\displaystyle r_{1}}$${\displaystyle V_{w1}}$${\displaystyle r_{2}}$${\displaystyle V_{w2}}$

速度三角形は、さまざまな速度の関係をよりよく理解するのに役立ちます。隣の図には次のことが示されています。

${\displaystyle V_{1}}$および はそれぞれ入口と出口における絶対速度です。${\displaystyle V_{2}}$

${\displaystyle V_{f1}}$および はそれぞれ入口と出口での流速です。${\displaystyle V_{f2}}$

${\displaystyle V_{w1}}$およびは、移動基準における入口と出口での旋回速度です。${\displaystyle V_{w2}}$

${\displaystyle V_{r1}}$および はそれぞれ入口と出口における相対速度です。${\displaystyle V_{r2}}$

${\displaystyle U}$ブレードの速度です。

${\displaystyle \alpha}$はガイドベーン角度、はブレード角度です。${\displaystyle \beta}$

すると、運動量モーメントの法則により、流体のトルクは次のように表されます。

${\displaystyle T={\dot {m}}\left(r_{2}V_{w2}-r_{1}V_{w1}\right)}$

衝動蒸気タービンの場合: 。したがって、ブレード上の接線力は。単位時間あたりに行われる仕事または発生する電力: 。 ${\displaystyle r_{2}=r_{1}=r}$${\displaystyle F_{u}={\dot {m}}\left(V_{w1}-V_{w2}\right)}$${\displaystyle W=T\omega }$

ω がタービンの角速度のとき、ブレードの速度は です。発生する電力は です。 ${\displaystyle U=\omega r}$${\displaystyle W={\dot {m}}U(\Delta V_{w})}$

ブレード効率（）は、ブレード上で行われた仕事と流体に供給される運動エネルギーの比として定義され、次のように表される。 ${\displaystyle {\eta_{b}}}$

${\displaystyle \eta _{b}={\frac {\mathrm {行われた仕事} }{\mathrm {供給される運動エネルギー} }}={\frac {U\Delta V_{w}}{{V_{1}}^{2}}}}$

衝動タービンのステージは、ノズル セットと可動ホイールで構成されます。ステージ効率は、ノズル内のエンタルピー低下とステージで行われた作業の関係を定義します。 ノズル内の蒸気の特定のエンタルピー低下は どこにありますか。 $${\displaystyle {\eta _{\mathrm {ステージ} }}={\frac {\mathrm {ブレード上での作業完了} }{\mathrm {ステージごとに供給されるエネルギー} }}={\frac {U\デルタ V_{w}}{\デルタ h}}}$$${\displaystyle \Delta h=h_{2}-h_{1}}$

熱力学の第一法則によれば、 がよりかなり小さいと仮定すると、 が得られます。さらに、ステージ効率は、ブレード効率とノズル効率の積、つまり です。 $${\displaystyle h_{1}+{\frac {1}{2}}{V_{1}}^{2}=h_{2}+{\frac {1}{2}}{V_{2}} ^{2}}$$${\displaystyle V_{1}}$${\displaystyle V_{2}}$${\displaystyle {\Delta h}\approx {\frac {1}{2}}{V_{2}}^{2}}$${\displaystyle \eta _{\text{stage}}=\eta _{b}\eta _{N}}$

ノズル効率は で与えられ、ここでノズル入口の蒸気のエンタルピー（J/Kg）は、ノズル出口の蒸気のエンタルピーは です。 出口と入口でのブレード角度の余弦の比は と表すことができます。ブレードの出口と入口でのローター速度に対する蒸気速度の比は、摩擦係数 によって定義されます。 ${\displaystyle \eta _{N}={\frac {{V_{2}}^{2}}{2\left(h_{1}-h_{2}\right)}}}$${\displaystyle h_{1}}$${\displaystyle h_{2}}$$${\displaystyle {\begin{aligned}\Delta V_{w}&=V_{w1}-\left(-V_{w2}\right)\\&=V_{w1}+V_{w2}\\&= V_{r1}\cos \beta _{1}+V_{r2}\cos \beta _{2}\\&=V_{r1}\cos \beta _{1}\left(1+{\frac {V_{r2}\cos \beta _{2}}{V_{r1}\cos \beta _{1}}}\right)\end{aligned}} }$$${\displaystyle c={\frac {\cos \beta _{2}}{\cos \beta _{1}}}}$${\displaystyle k={\frac {V_{r2}}{V_{r1}}}}$

${\displaystyle k<1}$蒸気がブレードの周りを流れるときに摩擦によって生じる相対速度の損失を表します（滑らかなブレードの場合）。 ${\displaystyle k=1}$$${\displaystyle \eta _{b}={\frac {2U\Delta V_{w}}{{V_{1}}^{2}}}={\frac {2U}{V_{1}}}\ left(\cos \alpha _{1}-{\frac {U}{V_{1}}}\right)(1+kc)}$$

入口における絶対蒸気速度に対するブレード速度の比をブレード速度比と呼びます。 ${\displaystyle \rho ={\frac {U}{V_{1}}}}$

${\displaystyle \eta_{b}}$または のとき最大になります。これは を意味し、したがって です。次に(単段衝動タービンの場合)。 ${\displaystyle {\frac {d\eta _{b}}{d\rho }}=0}$${\displaystyle {\frac {d}{d\rho }}\left(2{\cos \alpha _{1}-\rho ^{2}}(1+kc)\right)=0}$${\displaystyle \rho ={\frac {1}{2}}\cos \alpha _{1}}$${\displaystyle {\frac {U}{V_{1}}}={\frac {1}{2}}\cos \alpha _{1}}$${\displaystyle \rho _{opt}={\frac {U}{V_{1}}}={\frac {1}{2}}\cos \alpha _{1}}$

したがって、ステージ効率の最大値は、 の値をの式に代入することによって得られます。 ${\displaystyle {\frac {U}{V_{1}}}={\frac {1}{2}}\cos \alpha _{1}}$${\displaystyle \eta_{b}}$

結果は次のようになります。 ${\displaystyle {\eta _{b}}_{\text{max}}=2\left(\rho \cos \alpha _{1}-\rho ^{2}\right)(1+kc)={\frac {1}{2}}\cos ^{2}\alpha _{1}(1+kc)}$

等角ブレードの場合、、したがって となり、 となります。ブレード表面による摩擦を無視すると となります。 ${\displaystyle \beta _{1}=\beta _{2}}$${\displaystyle c=1}$${\displaystyle {\eta _{b}}_{\text{max}}={\frac {1}{2}}\cos ^{2}\alpha _{1}(1+k)}$${\displaystyle {\eta_{b}}_{\text{max}}=\cos^{2}\alpha_{1}}$

${\displaystyle {\eta_{b}}_{\text{max}}=\cos^{2}\alpha_{1}}$

1. 与えられた蒸気速度に対して、蒸気 1 kg あたりの仕事は、またはのときに最大になります。${\displaystyle \cos^{2}\alpha_{1}=1}$${\displaystyle \alpha _{1}=0}$
2. が増加すると、ブレードにかかる作業は減少しますが、同時にブレードの表面積も減少するため、摩擦損失は減少します。${\displaystyle \alpha _{1}}$

反動タービンでは、ローターブレード自体が収束ノズルを形成するように配置されています。このタイプのタービンは、ステーターによって形成されたノズルを通って蒸気が加速されるときに生成される反力を利用します。蒸気は、ステーターの固定ベーンによってローターに向けられます。蒸気はステーターからジェットとして出て、ローターの全周を満たします。次に、蒸気は方向を変え、ブレードの速度に対して速度を増します。圧力降下はステーターとローターの両方で発生し、蒸気はステーターで加速し、ローターで減速します。ステージ全体の蒸気速度に正味の変化はありませんが、ローターの駆動で行われた仕事を反映して、圧力と温度の両方が低下します。

各ステージのブレードへのエネルギー入力:

${\displaystyle E=\Delta h}$は、固定ブレードに供給される運動エネルギー (f) + 動ブレードに供給される運動エネルギー (m) に等しくなります。

または、= 固定ブレード上のエンタルピー降下、+ 可動ブレード上のエンタルピー降下、。 ${\displaystyle E}$${\displaystyle \Delta h_{f}}$${\displaystyle \Delta h_{m}}$

動翼上の蒸気の膨張の影響により、出口での相対速度が増加します。したがって、出口での相対速度は常に入口での相対速度よりも大きくなります。 ${\displaystyle V_{r2}}$${\displaystyle V_{r1}}$

速度の観点から見ると、動翼上のエンタルピー低下は次のように表されます。 （静圧の変化に寄与します） $${\displaystyle \Delta h_{m}={\frac {V_{r2}^{2}-V_{r1}^{2}}{2}}}$$

固定翼のエンタルピー低下は、固定翼に入る蒸気の速度が、それまで動いていた翼から出る蒸気の速度と等しいと仮定すると、次のように表される。 ここで、V ₀はノズル内の蒸気の入口速度である。 $${\displaystyle \Delta h_{f}={\frac {V_{1}^{2}-V_{0}^{2}}{2}}}$$

${\displaystyle V_{0}}$は非常に小さいので無視できる。したがって、${\displaystyle \Delta h_{f}={\frac {V_{1}^{2}}{2}}}$

$${\displaystyle {\begin{aligned}E&=\Delta h_{f}+\Delta h_{m}\\&={\frac {V_{1}^{2}}{2}}+{\frac {V_{r2}^{2}-V_{r1}^{2}}{2}}\end{aligned}}}$$ 非常に広く使用されている設計は、反作用度が半分または 50% であり、パーソンズ タービンとして知られています。これは、対称的なローター ブレードとステーター ブレードで構成されています。このタービンでは、速度三角形は同様であり、次のようになります。 、、$${\displaystyle \alpha _{1}=\beta _{2}}$$${\displaystyle \beta _{1}=\alpha _{2}}$ $${\displaystyle V_{1}=V_{r2}}$$${\displaystyle V_{r1}=V_{2}}$

パーソンズタービンを仮定し、すべての式を取得すると、 入口速度の三角形から、 次の仕事が得られます（単位質量流量/秒の場合）。$${\displaystyle E=V_{1}^{2}-{\frac {V_{r1}^{2}}{2}}}$$${\displaystyle V_{r1}^{2}=V_{1}^{2}+U^{2}-2UV_{1}\cos \alpha _{1}}$ $${\displaystyle {\begin{aligned}E&=V_{1}^{2}-{\frac {V_{1}^{2}}{2}}-{\frac {U^{2}}{2}}+{\frac {2UV_{1}\cos \alpha _{1}}{2}}\\&={\frac {V_{1}^{2}-U^{2}+2UV_{1}\cos \alpha _{1}}{2}}\end{aligned}}}$$${\displaystyle W=U\Delta V_{w}=U\left(2V_{1}\cos \alpha _{1}-U\right)}$

したがって、ブレード効率は次のように表される。 $${\displaystyle \eta _{b}={\frac {2U(2V_{1}\cos \alpha _{1}-U)}{V_{1}^{2}-U^{2}+2V_{1}U\cos \alpha _{1}}}}$$

もし、 ${\displaystyle {\rho }={\frac {U}{V_{1}}}}$

${\displaystyle {\eta _{b}}_{\text{max}}={\frac {2\rho (\cos \alpha _{1}-\rho )}{1-\rho ^{2}+2\rho \cos \alpha _{1}}}}$

最大限の効率を得るために、 ${\displaystyle {d\eta _{b} \over d\rho }=0}$

${\displaystyle {d\eta _{b} \over d\rho }={\frac {\left(1-\rho ^{2}+2\rho \cos \alpha _{1}\right)\left(4\cos \alpha _{1}-4\rho \right)-2\rho \left(2\cos \alpha _{1}-\rho \right)\left(-2\rho +2\cos \alpha _{1}\right)}{(1-\rho ^{2}+2\rho \cos \alpha _{1})^{2}}}=0}$

そして最終的に${\displaystyle \rho _{opt}={\frac {U}{V_{1}}}=\cos \alpha _{1}}$

したがって、ブレード効率の式に の値を代入すると、${\displaystyle {\eta _{b}}_{\text{max}}}$${\displaystyle \rho =\cos \alpha _{1}}$

${\displaystyle {\begin{aligned}{\eta _{b}}_{\text{reaction}}&={\frac {2\cos ^{2}\alpha _{1}}{1+\cos ^{2}\alpha _{1}}}\\{\eta _{b}}_{\text{impulse}}&=\cos ^{2}\alpha _{1}\end{aligned}}}$

蒸気タービンとそのケーシングは、蒸気回路で使用される高圧と使用される材料のために、高い熱慣性を持っています。セットを使用のために暖めるとき、主蒸気止め弁（ボイラーの後）にはバイパスラインがあり、過熱蒸気がゆっくりと弁をバイパスし、蒸気タービンとともにシステム内のラインを加熱します。さらに、蒸気がないときは、ターニングギアが噛み合ってタービンをゆっくり回転させ、均一な加熱を確保し、不均一な膨張を防ぎます。最初にターニングギアでタービンを回転させ、ローターが直線面（湾曲なし）をとる時間を与えた後、ターニングギアが外れ、蒸気がタービンに導入され、最初は後部ブレード、次に前部ブレードに送られ、タービンを10～15 RPM（0.17～0.25 Hz）でゆっくり回転させてタービンをゆっくり温めます。大型蒸気タービンの暖機手順は10時間を超える場合があります。^[25]

通常の動作中、ローターのアンバランスは振動につながる可能性があり、回転速度が高いため、ブレードがローターから外れてケーシングを突き抜ける恐れがあります。このリスクを軽減するために、タービンのバランスをとるために多大な努力が払われています。また、タービンは高品質の蒸気、つまり過熱（乾燥）蒸気または高乾き度飽和蒸気で稼働します。これにより、凝縮水がブレードに吹き付けられる（水分持ち越し）ときに発生するブレードの急速な衝突と浸食が防止されます。また、ブレードに浸入した液水は、タービンシャフトのスラストベアリングを損傷する可能性があります。これを防ぐために、高品質の蒸気を確保するためのボイラーの制御装置とバッフルとともに、タービンにつながる蒸気配管に凝縮水排出装置が設置されています。

現代の蒸気タービンのメンテナンス要件は単純で、コストも低く抑えられます（通常、1kWhあたり約0.005ドル）。^{[25]運転寿命は50年を超えることも珍しくありません。タービンでは}、過熱（乾燥）蒸気や乾燥度の高い 飽和蒸気などの高品質の蒸気も使用されます。

タービンは損傷を防ぐためにゆっくりと回転させる必要があり、また、いくつかの用途（交流電力の生成など）では正確な速度制御が求められるため、調速機によるタービンの制御は不可欠です。 ^[26]タービンローターの制御されていない加速は、過速度トリップにつながる可能性があり、これにより、タービンへの蒸気の流れを制御する調速機とスロットルバルブが閉じます。これらのバルブが故障すると、タービンは破損するまで加速し続け、多くの場合壊滅的な結果になります。タービンは製造コストが高く、精密な製造と特別な品質の材料が必要です。

電力網と同期した通常運転中、発電所は5%のドループ速度制御で制御される。これは、全負荷速度が100%、無負荷速度が105%であることを意味する。これは、発電所のハンチングやドロップアウトのないネットワークの安定運転に必要である。通常、速度の変化はわずかである。出力の調整は、遠心調速機のバネ圧を上げてドループ曲線をゆっくりと上げることで行われる。一般に、これはすべての発電所の基本的なシステム要件である。なぜなら、古い発電所と新しい発電所は、外部通信に依存せずに周波数の瞬間的な変化に対応して互換性がなければならないからである。^[27]

蒸気タービンは、隣の図に示されているランキンサイクルのパート 3-4 を使用した熱力学の基本原理に基づいて動作します。過熱蒸気 (または用途によっては乾燥飽和蒸気) は、高温高圧でボイラーから排出されます。タービンに入ると、蒸気はノズル (衝動型タービンの固定ノズルまたは反動型タービンの固定ブレード) を通過することで運動エネルギーを獲得します。ノズルから出る蒸気は、タービンローターのブレードに向かって高速で移動します。ブレードに作用する蒸気の圧力により、ブレードに力が生じ、ブレードが動きます。発電機などの装置をシャフトに設置すると、蒸気に含まれていたエネルギーを蓄えて使用できるようになります。蒸気は、タービンに入ったときよりも低い温度と圧力で飽和蒸気(または用途によっては液体と蒸気の混合物) としてタービンから排出され、冷却のために凝縮器に送られます。^[28]第一法則により、単位質量あたりの仕事の発生率の式を見つけることができます。周囲環境への熱伝達がなく、運動エネルギーと位置エネルギーの変化が比エンタルピーの変化に比べて無視できると仮定すると、次の式が得られます。

${\displaystyle {\frac {\dot {W}}{\dot {m}}}=h_{3}-h_{4}}$

どこ

• Ẇは単位時間あたりに発生する仕事の速度である
• ṁはタービンを通過する質量流量である

タービンの性能を測るには、等エントロピー効率を調べることができます。これは、タービンの実際の性能と、理想的な等エントロピータービンで達成される性能を比較します。^[29]この効率を計算する際、周囲への熱損失はゼロと仮定します。蒸気の開始圧力と温度は、実際のタービンと理想的なタービンの両方で同じですが、タービン出口では、実際のタービンの不可逆性のため、実際のタービンの蒸気のエネルギー含有量（「比エンタルピー」）は理想的なタービンよりも大きくなります。実際のタービンと理想的なタービンの適切な比較を行うために、比エンタルピーは、同じ蒸気圧力で評価されます。

等エントロピー効率は、実際の仕事を理想的な仕事で割ることによって求められます。^[29] $${\displaystyle \eta _{t}={\frac {h_{3}-h_{4}}{h_{3}-h_{4s}}}}$$

どこ

• h _{3 は}状態3における比エンタルピーである。
• h _4は実際のタービンの状態4における比エンタルピーである。
• h _4sは等エントロピータービンの状態4sにおける比エンタルピーである。

（ただし、隣の図には状態 4s は示されていないことに注意してください。状態 3 の垂直下にあります）

発電所では、世界の電力のほとんど（約 80%）を、発電機を駆動する大型蒸気タービンを使用して生産しています。大型蒸気タービンの出現により、大定格の往復蒸気エンジンが非常にかさばり、低速で稼働するため、中央発電所での発電が現実的になりました。ほとんどの中央発電所は化石燃料発電所と原子力発電所です。一部の施設では、地熱蒸気を使用するか、集光型太陽熱発電(CSP) を使用して蒸気を生成します。蒸気タービンは、火力発電所の給水ポンプなどの大型遠心ポンプを直接駆動するために使用することもできます。

発電用タービンは、ほとんどの場合、発電機に直接連結されている。発電機は電力システムの周波数に応じて一定の同期速度で回転する必要があるため、最も一般的な速度は、50 Hzシステムでは3,000 RPM、60 Hzシステムでは3,600 RPMである。原子炉は化石燃料発電所よりも温度制限が低く、蒸気の質も低いため、タービン発電機セットは、タービンブレードの浸食を減らすために、これらの速度の半分で動作するように4極発電機で調整されることがある。^[30]

蒸気船では、往復動エンジンに対する蒸気タービンの利点は、サイズが小さく、保守が少なく、重量が軽く、振動が少ないことである。蒸気タービンは数千 RPM で動作しているときのみ効率的であるが、最も効果的なプロペラの設計は 300 RPM 未満の速度向けである。したがって、通常は精密な (したがって高価な) 減速ギアが必要であるが、第一次世界大戦中の初期の船の多く、例えばTurbinia は、蒸気タービンからプロペラ シャフトへの直接駆動を備えていた。別の代替手段はターボ電気トランスミッションであり、これは高速タービンで稼働する発電機を使用して、プロペラ シャフトに接続された 1 つ以上の低速電気モーターを稼働させるものである。戦時中は精密なギア切削が製造上のボトルネックになることがある。ターボ電気駆動は、第一次世界大戦中に設計された米国の大型軍艦や一部の高速定期船で最も多く使用され、第二次世界大戦では一部の兵員輸送船や量産された護衛駆逐艦にも使用された。

タービンとそれに関連するギアまたは発電機/モーター セットのコストが高いことは、同等の出力の往復エンジンと比較してメンテナンス要件が少なく、タービンのサイズが小さいことで相殺されます。ただし、蒸気タービンは熱効率が低いため、燃料コストはディーゼル エンジンよりも高くなります。燃料コストを削減するために、両方のタイプのエンジンの熱効率は長年にわたって改善されてきました。

1894年から1935年にかけての蒸気タービンによる船舶推進の開発は、タービンの高効率回転数と船舶のプロペラの低効率回転数（300rpm未満）を、往復動エンジンと競合できる総コストで両立させる必要性が主な課題であった。1894年には、船舶に必要な高出力に対応する効率的な減速ギアがなかったため、直接駆動が必要であった。各プロペラシャフトに直接駆動するタービニアでは、最初の試験の後、蒸気の流れを3つの直接駆動タービン（各シャフトに1つずつ）に直列に通すことでタービンの効率速度が低減され、直列で動作するタービン段は合計で約200段になったと考えられる。また、高速で動作するように各シャフトに3つのプロペラがあった。^[31]当時の高軸速度の代表例としては、1909年に進水したアメリカ初のタービン駆動駆逐艦USSスミスが挙げられます。この艦 は直接駆動タービンを搭載し、3つの軸が毎分724回転、最高速度28.35ノット（時速52.50キロメートル、時速32.62マイル）で回転しました。^[32]

直列に蒸気を排出する複数のケーシング内のタービンの使用は、その後のほとんどの船舶推進用途で標準となり、クロスコンパウンドの一形態である。最初のタービンは高圧 (HP) タービン、最後のタービンは低圧 (LP) タービン、その間のタービンは中圧 (IP) タービンと呼ばれた。タービニアよりずっと後の配置は、1934 年に進水したカリフォルニア州ロングビーチのRMS クイーン メリー号に見られ、各シャフトは、単減速ギアボックスの 2 つの入力シャフトの端に接続された直列の 4 つのタービンによって駆動される。これらは、HP、第 1 IP、第 2 IP、および LP タービンである。

巡航速度を考慮すると、経済性の追求はさらに重要になりました。巡航速度は、軍艦の最大速度の約 50%、最大出力レベルの 20～25% です。これは、燃料効率が求められる長距離航海で使用される速度です。これにより、プロペラ速度は効率的な範囲まで下がりましたが、タービン効率は大幅に低下し、初期のタービン船は巡航距離が短いものでした。蒸気タービン推進時代のほとんどを通じて有用であることが証明された解決策は、巡航タービンでした。これは、さらに多くのステージを追加するための追加のタービンで、最初は 1 つ以上のシャフトに直接取り付けられ、HP タービンの途中のステージに排気され、高速では使用されませんでした。1911 年頃に減速装置が利用可能になると、一部の船、特に戦艦 USS ネバダでは、直接駆動のメインタービンを維持しながら、巡航タービンに減速装置を搭載しました。減速装置により、タービンはシャフトよりもはるかに高い速度で効率的な範囲で動作できるようになりましたが、製造コストが高かったです。

巡航タービンは当初、燃費を巡ってレシプロエンジンと競合した。高速船にレシプロエンジンが残された例としては、1911年の有名なオリンピック 号が挙げられる。オリンピック号は、姉妹艦のタイタニック 号やブリタニック号 とともに、 2つの船外シャフトに3段膨張エンジンを搭載し、どちらもセンターシャフトのLPタービンに排気していた。 1909年に進水したデラウェア級戦艦でタービンを採用した後、アメリカ海軍は1912年のニューヨーク級戦艦でレシプロ機械に戻し、さらに1914年にはネバダでタービンに戻った。レシプロ機械への愛着が残ったのは、アメリカ海軍には第一次世界大戦後まで21ノット（時速39km、24mph）を超える主力艦の計画がなかったため、最高速度よりも経済的な巡航が重視されたためである。アメリカは1898年にフィリピンとハワイを領土として獲得しており、イギリス海軍のような世界規模の石炭補給基地のネットワークを持っていなかった。そのため、1900年から1940年にかけてのアメリカ海軍は、第一次世界大戦後に日本との戦争の可能性が高まったこともあり、どの国よりも燃費効率を重視する必要があった。アメリカは1908年から1920年にかけて巡洋艦を進水させなかったため、駆逐艦は巡洋艦に割り当てられる長距離任務を遂行する必要があった。そのため、1908年から1916年に進水したアメリカの駆逐艦には、さまざまな巡航ソリューションが装備された。これには、小型の往復エンジンや、1軸または2軸のギア付きまたはギアなしの巡航タービンが含まれていた。しかし、完全ギア付きタービンは初期費用と燃料の面で経済的であることが判明すると、急速に採用され、ほとんどの船に巡航タービンも装備された。 1915年以降、イギリス海軍のすべての新型駆逐艦には完全ギアードタービンが搭載され、米国も1917年にこれに追随した。

イギリス海軍では、速度が優先されていたが、1916年半ばのユトランド沖海戦で巡洋戦艦の装甲が速度追求のために犠牲にされすぎていることが明らかになった。イギリスは1906年以降、タービン動力の軍艦のみを使用した。世界的帝国であることを考えると長い航続距離が望ましいと認識していたため、初期の実験的な設置に続いて、1912年以降、一部の軍艦、特にクイーン・エリザベス級戦艦に巡航タービンが装備された。

アメリカ海軍では、 1935年から1936年にかけて進水したマハン級駆逐艦で二重減速ギアリングが導入された。これによりタービン速度が軸速度よりもさらに高くなり、単一減速ギアリングよりも小型のタービンを使用できるようになりました。蒸気圧と温度も徐々に上昇し、第一次世界大戦時代のウィッケス級の300 psi (2,100 kPa)/425 °F (218 °C) [飽和蒸気] から、第二次世界大戦のフレッチャー級駆逐艦以降の艦艇の615 psi (4,240 kPa)/850 °F (454 °C) [過熱蒸気] になりました。 ^{[33] [34]}軸流高圧タービン（巡航タービンが取り付けられている場合もあった）と二重軸流低圧タービンを二重減速ギアボックスに接続する標準構成が生まれました。この配置はアメリカ海軍の蒸気時代を通じて継続され、イギリス海軍の設計にもいくつか採用された。^{[35] [36]}この構成の機械は、いくつかの国で保存されている第二次世界大戦時代の軍艦に多く見られる。^[37]

1950年代初頭にアメリカ海軍の軍艦建造が再開されると、ほとんどの水上戦闘艦と航空母艦は1,200 psi (8,300 kPa)/950 °F (510 °C)の蒸気を使用していた。^{[38]これは、1970年代初頭の}ノックス級 フリゲート艦でアメリカ海軍の蒸気動力軍艦の時代が終わるまで続いた。水陸両用艦と補助艦は第二次世界大戦後も600 psi (4,100 kPa)の蒸気を使用し続け、 2001年に進水したUSS イオージマはおそらくアメリカ海軍向けに建造された最後の非原子力蒸気動力艦である。

ターボ電気駆動は、1917年に進水した戦艦USS ニューメキシコで導入されました。その後8年間で、アメリカ海軍は5隻のターボ電気駆動戦艦と2隻の航空母艦（当初はレキシントン級巡洋戦艦として発注）をさらに進水させました。さらに10隻のターボ電気主力艦が計画されましたが、ワシントン海軍軍縮条約で課せられた制限によりキャンセルされました。

ニューメキシコは1931 年から 1933 年にかけての改修でギアード タービンに改修されましたが、残りのターボ電気船は就役中ずっとこのシステムを維持しました。このシステムでは、2 つの大型蒸気タービン ジェネレーターを使用して、4 つのシャフトのそれぞれに電気モーターを駆動しました。このシステムは当初は減速ギアよりも低コストで、シャフトを急速に逆転させてほとんどのギアード システムよりも大きな逆動力を供給できるため、港内での船の操縦性が向上しました。

遠洋定期船の中には、第二次世界大戦中に一部の兵員輸送船や大量生産された護衛駆逐艦と同様に、ターボ電気駆動で建造されたものもあった。しかし、1927年に進水したUSS ペンサコーラに始まる「条約巡洋艦」を米国が設計したとき、重量を節約するためにギア付きタービンが使用され、その後もすべての高速蒸気動力船に使用され続けた。

1980年代以降、高速船では蒸気タービンがガスタービンに、その他の船ではディーゼルエンジンに置き換えられた。例外は原子力船と潜水艦とLNG運搬船である。^[39]一部の補助船では蒸気推進が継続されている。

アメリカ海軍では、通常動力の蒸気タービンは、ワスプ級強襲揚陸艦のうち1隻を除く全艦で現在も使用されている。イギリス海軍は、最後の通常蒸気動力水上軍艦クラスであるフィアレス級ドック型 揚陸艦を2002年に退役させ、イタリア海軍もそれに続き、最後の通常蒸気動力水上軍艦であるオーダース級 駆逐艦を2006年に退役させた。フランス海軍は、最後のトゥールヴィル級 フリゲート艦を2013年に退役させ、蒸気時代を終えた。その他の外洋海軍では、ロシア海軍が現在、蒸気動力のクズネツォフ級 航空母艦とソブレメンヌイ級 駆逐艦を運用している。インド海軍は現在、キエフ級航空母艦を改造したヴィクラマーディティヤを運用しているほか、 2000年代初頭に就役したブラマプトラ級フリゲート艦3隻を運用している。中国海軍は現在、蒸気動力のクズネツォフ級航空母艦、ソブレメンヌイ級駆逐艦、ルーダ級駆逐艦、そして唯一の051B型駆逐艦を運用している。他のほとんどの海軍は、蒸気動力の軍艦を退役させるか、エンジンを交換している。2020年現在、メキシコ海軍は蒸気動力の元米国ノックス級フリゲート艦4隻を運用している。エジプト海軍と中華民国海軍はそれぞれ2隻と6隻の元米国ノックス級フリゲート艦を運用している。エクアドル海軍は現在、蒸気動力のコンデル級フリゲート艦（改造型リアンダー級フリゲート艦） 2隻を運用している。

現在、推進蒸気タービンのサイクル効率はまだ50%を超えていないが、ディーゼルエンジンは特に船舶用途では日常的に50%を超えている。^{[40] [41] [42]}ディーゼル発電所は、必要なオペレーターが少ないため、運用コストも低い。そのため、従来の蒸気動力が使用される新造船はごくわずかである。例外はLNG運搬船で、この場合は蒸発ガスを再液化するよりも蒸気タービンで 使用した方が経済的であることが多い。

原子力船や原子力潜水艦は、原子炉を使用してタービン用の蒸気を生成します。2024 年現在、米国海軍の原子力ニミッツ級およびフォード級航空母艦の主推進蒸気タービン (HP および LP) は、サウスカロライナ州サマービルのカーチス ライト社によって製造されています。

原子力は、ディーゼル発電が非実用的である場合（潜水艦の場合など）や、燃料補給のロジスティクスが重大な問題となる場合（砕氷船など）によく選択されます。英国海軍のヴァンガード級潜水艦の原子炉燃料は、地球を40回周回するのに十分な量であると推定されており、これは潜水艦の全耐用年数に十分である可能性があります。原子力推進は、保守費用と原子力システムおよび燃料サイクルに必要な規制管理のため、ごく少数の商用船舶にしか適用されていません。

蒸気タービン機関車エンジンは、蒸気タービンで駆動する蒸気機関車です。最初の蒸気タービン鉄道機関車は、1908 年にイタリアのミラノにある Officine Meccaniche Miani Silvestri Grodona Comi 向けに製造されました。1924 年にクルップ社はドイツ国鉄向けに蒸気タービン機関車 T18 001 を製造し、1929 年に運用を開始しました。

蒸気タービン機関車の主な利点は、回転バランスが良く、軌道への衝撃が軽減されることです。しかし、出力の柔軟性が低いという欠点があり、タービン機関車は一定の出力で長距離を運行するのに最適でした。^[43]

英国、ドイツ、その他の国および国際のテスト コードを使用して、蒸気タービンのテストに使用される手順と定義を標準化します。使用するテスト コードの選択は、購入者と製造業者の間の合意であり、タービンと関連システムの設計に一定の意味を持ちます。

米国では、ASMEが蒸気タービンに関するいくつかの性能試験規格を作成している。これらには、ASME PTC 6–2004（蒸気タービン）、ASME PTC 6.2-2011 （複合サイクルの蒸気タービン）、PTC 6S-1988（蒸気タービンの日常性能試験手順）などがある。これらのASME性能試験規格は、蒸気タービンの試験に関する国際的認知と受け入れを得ている。PTC 6を含むASME性能試験規格の最も重要かつ差別化された特徴は、測定の試験不確かさが試験の品質を示すものであり、商業的許容範囲として使用されないことである。^[44]

• バランスマシン
• 水銀蒸気タービン
• 蒸気機関
• テスラタービン

• Cotton, KC (1998)。蒸気タービンの性能評価と改善。Cotton Fact。
• ジョンストン、イアン（2019）。「ブラウン・カーティスタービンの台頭」。ジョーダン、ジョン（編）著。Warship 2019。オックスフォード：オスプレイ出版。pp. 58–68。ISBN 978-1-4728-3595-6。
• サーストン、RH (1878)。『蒸気機関の成長の歴史』ニューヨーク：D Appleton and Co.
• トラウペル、W (1977)。テルミッシェ・ターボマシーネン(ドイツ語)。Springer Verlag : ベルリン、ハイデルベルク、ニューヨーク。
• Waliullah, Noushad (2017)。「集光型太陽光発電 (CSP) 技術の概要とバングラデシュにおけるその機会」。2017国際電気・コンピュータ・通信工学会議 (ECCE)。CUET。pp. 844–849。doi : 10.1109 / ECACE.2017.7913020。ISBN 978-1-5090-5627-9. S2CID  42153522。

• 「蒸気タービン」エンジニアガイ[1]

• 蒸気タービン：このクラスの原動機の主要タイプの調整と操作に関する説明書（ヒューバート・E・コリンズ著）
• Mike's Engineering Wonders の蒸気タービン建設 2021-02-26 にWayback Machineでアーカイブ
• チュートリアル: 「過熱蒸気」
• バランスホールによって導かれる蒸気タービンディスクステータキャビティ内の流れ現象
• 1920 年頃の 100 KW デ ラバル蒸気タービンのテスト ガイドと設計原理の紹介
• エクストリームスチーム - 蒸気機関車の珍しいバリエーション
• オーストラリアのブリスベンにあるクイーンズランド大学が開発した、ボイラー付き 350MW 蒸気タービンのインタラクティブ シミュレーション
• 「スーパースチーム...驚くべき達成の物語」ポピュラーメカニクス、1937年8月