4. Puissance et rendement
L'application à l'étage de turbine de la loi de la conservation de l'énergie donne :
Pour un débit-masse qm, exprimé en kilogrammes par seconde, la puissance fournie par la vapeur dans l'étage considéré est par conséquent (exprimée en watts) :
Or, l'examen des triangles des vitesses correspondant à l'entrée et à la sortie de l'aubage mobile permet d'établir la relation :
L'expression du rendement est donnée par :
Pour un angle α1 donné, η ne dépend donc que du rapport ξ = u/c1 ; on obtient ainsi :
Il en résulte que le rendement passe par un maximum pour une valeur de ξ, qui est :
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