在汽轮机工作原理中,除认为汽流只沿流线方向发生速度变化的一维流动理论外,还有二维和三维流动理论。二维理论认为,环绕叶片的汽流的速度不仅沿流线方向、而且沿垂直于流线的方向都是不均匀的。沿任一叶片的凸面汽流平均速度较高,平均压力较低,而沿叶片凹面则情况相反,这样汽流就对叶片形成一个由高压侧指向低压侧的作用力(图5)。正是这种作用力才使转子旋转。
当叶片高度对平均直径的比值较大时,只应用二维流观点进行分析是不够的,因为不同叶高处的流动是不同的。现代汽轮机的低压级的设计一般都应用三维流理论考虑汽流的 3个速度分量,计算出的动、静叶片的各截面型线沿叶高不断地有所变化。动叶根部接近冲动式,上部接近反动式,这种叶片称为扭叶片,它在大型机组上应用很广。