第 7 章 查爾斯·帕森斯與蒸汽渦輪機（Steam Turbine）#
7.2 1884 年帕森斯的多級反應式渦輪機：將蒸汽動能轉化為高速旋轉機械能#
7.2.1 一次博覽會遇見一產業#
帕森斯於 1884 年取得其多級渦輪的首個專利，首機是一臺約 7.5 英馬力的小渦輪，用來驅動一臺為紐卡斯爾的一家舞廳供電的發電機——「渦輪＋發電機」這一對搭配自此正式上場。
7.2.2 工程內核：多級膨脹的速度三角形#
每一級葉片的做功可由速度三角形估算：
\[ \Delta W = u\,(c_{w1}-c_{w2}) \quad (u:\text{葉片周速},\; c_w:\text{切向分速}) \]
帕森斯把整個焓降分佈到多級（一開始 50 級以上）。此設計使葉速「不必過快」即可高效：葉片昂貴且易損，把大焓降切成多段小涼差，是 19 世紀材料極限下最聰明的解法。（同時期瑞典的 Gustaf de Laval、美國的 Curtis（GE）選擇單級／少級、葉速極高的衝擊式路線，並成為小型機聯接齒輪箱的方案——兩大路線的競爭在 1890s 的動力工程文獻中是重鎮話題。）
7.2.3 供散一體的商業設置#
帕森斯不只「賣機器」，還推動示範電站：1889 年紐卡斯爾的 Forth Banks 發電站以蒸汽渦輪機組供電——
- 證明蒸渦機＋交替發電機＋配電系統的整機可行性；
- 跟美國的 WA-GE（通用電器）與西屋等公司展開競合（Westinghouse 甚至直接購置 Curtis 渦輪專利）；
- 歐陸（AEG、Brown Boveri）後自便建立許可與內部開發；蒸汽渦輪成為首批全球化的動力產業。
7.2.4 前因後果#
- 前因：往復機瓶頸＋精密加工能力＋電網初創。
- 事件：1884 專利、1889 商用電站。
- 後果：「渦輪＋發電」的旋轉動力時代自此確立；而真正使渦輪一夜成名的，是下一節皇家海軍閱兵式上的那場「衝撞」。
下一節：7.3 特賓尼亞號閱兵式