汽轮机是一种将蒸汽热能转化为机械能的外燃回转式机械。其工作原理可以概括为以下几个步骤：
蒸汽进入汽轮机
蒸汽来自锅炉，经过一系列环形配置的喷嘴（静叶）和动叶（叶片）。
在喷嘴中，蒸汽的压力下降，体积膨胀，形成高速汽流。
能量转换
高速流动的蒸汽流经动叶，推动叶轮旋转而作功。
蒸汽在动叶中继续膨胀，产生巨大的反作用力，进一步增加叶片的旋转动力。
动叶带动转子
动叶固定在轮盘上，随着蒸汽的推动而旋转。
汽轮机转子通过轴传动其他设备，如发电机、泵等。
排气阶段
燃烧产生的高温高压气体通过高速旋转的叶片组，将其动能转化为机械能。
气体最终被排出汽轮机，排气过程中的剩余能量可用于产生蒸汽或加热水等其他用途。
多级汽轮机
由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高，因此采用多级汽轮机来降低汽轮机的转速，使其不超过材料强度许可范围。
每一级汽轮机都通过喷嘴和动叶进行能量转换，高压蒸汽经过多级叶轮后能量得到充分利用。
速度分级
为了充分利用汽流的动能，可以使用导向叶片将汽流引入第二排叶片中，进一步推动转轴做功。
这种方法称为速度分级，能够提高汽轮机的效率和功率输出。
功率控制
汽轮机的功率通常由位于第一级喷嘴前的调节汽阀来控制。
通过调节汽阀的开度，可以控制进入汽轮机的蒸汽流量，从而控制汽轮机的功率输出。
适应负荷变化
汽轮发电机组在运行过程中，通过自动调节系统（如调速器）来适应外界负荷的变化。
当负荷增加时，调节汽阀会开启，增加进汽量，使汽轮机转速增加，发电机输出功率增加；当负荷减少时，调节汽阀会关闭，减少进汽量，使汽轮机转速降低，发电机输出功率减少。
通过以上步骤，汽轮机能够高效地将蒸汽的热能转化为机械能，并驱动各种机械设备工作。汽轮机的效率和性能可以通过控制蒸汽的压力、温度和流速等参数进行优化。