Как известно из курса гидравлики мощность потока жидкости с расходом Q, может быть представлена в виде:
N i= H i· Q · ρ · g, (14)
где H i – напор, срабатываемый в ступени турбины.
Подставив в левую часть уравнения (14) мощность, вырабатываемую одной ступенью турбины по уравнению (13), получим:
ρ·Q· (c 1u- c 2u)· u = H i· Q · ρ · g. (15)
Произведя упрощения в уравнении (15) и решая его относительно напора H i, получим:
H i= (16)
Для получения составляющих напора обратимся к планам скоростей (рис. 3.1 в) для которых можно записать следующие зависимости:
для входного сечения: =; (17)
для выходного сечения: . (18)
Решая уравнения (17) и (18) относительно и , получим:
, (19)
. (20)
Подставив выражения (19) и (20) в уравнение (16), выполнив преобразования и приняв во внимание, что у осевой турбины u 1= u 2= u, получим:
=, (21)
где и - активная и реактивная части полного напора.