Регулирующая ступень, согласно прототипу, одновенечная.
Окружная скорость на среднем диаметре ступени
U=πdсрn
Принимаю средний диаметр ступени dср=1,1м
U=3,14·1,1·50=172,788 м/с
Для выбора оптимального соотношения U/Cф зададимся рядом значений U/Cф =0,4; 0,43; 0,46; 0,5
Принимаю степень реактивности 
=0,04
Коэффициент скорости соплового аппарата 
=0,95
Произведем расчет для соотношения U/Cф=0,4
Данные всего расчёта сводятся в таблицу
Фиктивная скорость равна 
= 
м/с
Располагаемый теплоперепад, соответствующий фиктивной скорости
= 
кДж/кг
Располагаемый теплоперепад, срабатываемый на рабочих лопатках
= 
= 
кДж/кг
Располагаемый теплоперепад, срабатываемый в соплах
= 
= 
кДж/кг
Теоретическая скорость пара на выходе из сопел
= 
м/с
Действительная скорость пара на выходе из сопел
= 
м/с
Принимаю угол выхода потока из сопловых лопаток 
=140.
Относительная скорость пара на входе в рабочие лопатки 
и ее направление угол 
определяем из входного треугольника скоростей (рис.3).
=238,1223м/с
=24,11 о
Теоретическая относительная скорость пара на выходе из рабочих лопаток
= 
м/с
По скорости 
и степени реактивности, определяем коэффициент скорости рабочих лопаток 
=0,922
Действительная относительная скорость потока на выходе из рабочих лопаток 
= 
м/с
Угол выхода потока пара из рабочих лопаток 
принимаем
= 
Из выходного треугольника скоростей определим абсолютную скорость пара на выходе из рабочей решетки и её направление (рис.3.).
=92,8051 м/с
=59,91о
Потери энергии в сопловом аппарате и рабочих лопатках
= 
кДж/кг
= 
кДж/кг
Потери энергии с выходной скоростью
= 
кДж/кг
На рис.4. приведен процесс расширения пара в регулирующей ступени.
Относительные потери энергии
Ео- располагаемая энергия ступени, т.к. за ступенью следует емкая камера, то Eо =Hо
= 
Найдём
= 
м/с
= 
м/с
=436,665 м/с
= 
найдём из h-S – диаграммы
=0,0367м3/кг
=0,0375 м3/кг
Определяем высоту сопловой лопатки
= 
м
τ – коэффициент загромождения проходного сечения выходными кромками лопаток
Т.к. lc меньше 12 мм, то задаёмся значением 13 мм, и вводим парциальный впуск пара.
Определим степень парциальности
ε 
= 
Высота рабочей лопатки
м
где 
м, а 
м- периферийная и корневая перекрыши
при 
м
Найдём мощность, теряемую на преодоление сил трения и вентиляцию
,
где 
, А=2, B=0,4, k=1 число рабочих венцов.
=26,9573 кг/ м3 -средняя плотность пара
εк – доля рабочей решетки, защищенная противовентиляционным кожухом
εк=1-ε=1-0,7154=0,2846
кВ
Найдем относительную величину потерь на трение и вентиляцию
= 
Относительный внутренний КПД
= 
Таблица 2. Расчет регулирующей ступени
| № п/п | Расчетные величины и формулы | Размерность | U/Сф | |||
| 0,4 | 0,43 | 0,46 | 0,5 | |||
| м/с | 172,788 | 172,788 | 172,788 | 172,788 | |
| м/с | 431,97 | 401,8316 | 375,6252 | 345,5752 | |
| кДж/кг | 93,299 | 80,734 | 70,5471 | 59,7111 | |
| =
| – | 3,7319 | 3,2294 | 2,8219 | 2,3884 | |
= 
| кДж/кг | 89,567 | 77,505 | 67,7253 | 57,3227 | |
| м/с | 423,242 | 393,713 | 368,036 | 338,593 | |
| (принимаем)
| – | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,95 | |
| м/с | 402,08 | 374,0273 | 349,634 | 321,6635 | |
 (принимаем)
| град | |||||
 (из треугольника скоростей)
| м/с | 238,1223 | 210,5628 | 186,718 | 159,5801 | |
 (из треугольника скоростей)
| град | 24,11 | 25,45 | 26,94 | 29,19 | |
|
| град | 20,11 | 21,45 | 22,94 | 25,19 | |
| м/с | 253,31 | 225,3784 | 201,2645 | 173,9043 | |
 (из диаграммы)
| – | 0,922 | 0,925 | 0,928 | 0,9308 | |
| м/с | 233,552 | 208,475 | 186,7734 | 161,87 | |
 (из треугольника скоростей)
| м/с | 92,8051 | 79,1426 | 72,8023 | 73,7487 | |
| (из треугольника скоростей)
| град | 59,91 | 74,43 | 90,62 | 110,9 | |
| кДж/кг | 8,7327 | 7,5567 | 6,6032 | 5,589 | |
| кДж/кг | 4,8098 | 3,667 | 2,8115 | 2,0204 | |
| кДж/кг | 4,3064 | 3,1318 | 2,65 | 2,7194 | |
| – | 0,0936 | 0,09359 | 0,0936 | 0,093599 | |
| – | 0,05155 | 0,04542 | 0,03985 | 0,03384 | |
| – | 0,046157 | 0,03879 | 0,037565 | 0,04554 | |
| – | 0,80869 | 0,8222 | 0,82898 | 0,827 | |
| м/с | 390,1359 | 362,9171 | 339,2486 | 312,1087 | |
| м/с | 46,5287 | 21,2431 | -0,7878 | -26,309 | |
|
| м/с | 436,6646 | 384,1602 | 338,4608 | 285,7998 | |
| – | 0,808696 | 0,8222 | 0,82897 | 0,827 | |
 (из h-S диаграммы)
| м3/кг | 0,0367 | 0,036 | 0,035 | 0,034 | |
| (из h-S диаграммы)
| м3/кг | 0,0375 | 0,0365 | 0,0352 | 0,0345 | |
 
| м | 0,0093 | 0,0098 | 0,0102 | 0,01077 | |
| (принимаем)
| м | 0,013 | 0,013 | 0,013 | 0,013 | |
| – | 0,71545 | 0,75444 | 0,78465 | 0,82852 | |
| м | 0,016 | 0,016 | 0,016 | 0,016 | |
|
| кг/м3 | 26,9573 | 27,5875 | 28,4903 | 29,1986 | |
| КВт | 85,7573 | 87,7615 | 90,6328 | 92,8855 | |
| – | 0,0116 | 0,01372 | 0,016216 | 0,01963 | |
| – | 0,79709 | 0,80847 | 0,81277 | 0,80739 |
На рис.5. приведен график зависимости 
=f(U/Сф). Из графика видно, что максимальный 
будет при оптимальном соотношении скоростей 
=0,46.
Выберем профили сопловых и рабочих лопаток при оптимальном соотношении скоростей .
1) Сопловая лопатка.
Определим скорость звука 
, где Р1=10 МПа (из h-S диаграммы), 
=1,34 - показатель адиабаты.
м/с
Число Маха: 
= 
=0,51 < 1
Т.к. М1< 1, то решетка дозвуковая.
Выбираю профиль сопловой лопатки С-90-15А
2) Рабочая лопатка.
м/с
= 
=0,273 < 1
Выбираю профиль рабочей лопатки Р30-21А