汽轮机是一种将热能转化为机械能的旋转机械设备，广泛应用于发电厂、船舶动力系统以及工业生产中。它的工作原理基于蒸汽的膨胀与做功过程，是现代能源转换技术中的核心设备之一。

汽轮机的基本构造包括转子、定子、叶片、轴承和密封装置等部分。其中，转子由多个叶轮组成，每个叶轮上安装有动叶片；定子则包含喷嘴和静叶片，用于引导蒸汽流向并控制其速度和方向。当高温高压的蒸汽通过喷嘴加速后，以高速冲击动叶片，使转子旋转，从而带动发电机或其他机械装置运转。

在汽轮机运行过程中，蒸汽首先从锅炉中产生，经过主蒸汽管道进入汽轮机的进汽口。随后，蒸汽依次流经多个级（即多个叶轮和喷嘴组合），在每一级中不断膨胀并释放能量，推动转子持续旋转。随着蒸汽压力和温度的逐渐降低，最终排出的废气会进入冷凝器，被冷却成水后重新送回锅炉循环使用。

汽轮机的工作效率与其设计参数密切相关，例如蒸汽的压力、温度、流量以及叶片的形状和排列方式。为了提高效率，现代汽轮机通常采用多级结构，并结合再热、回热等先进技术，以最大限度地利用蒸汽的能量。

此外，汽轮机还具有运行稳定、寿命长、维护成本低等优点，因此在大型火力发电站、核电站和热电联产系统中占据重要地位。然而，其运行也受到蒸汽品质、环境温度及负荷变化等因素的影响，需要通过控制系统进行精确调节，以确保安全和高效运行。

总之，汽轮机的工作原理虽然看似复杂，但其核心在于利用蒸汽的膨胀推动叶片旋转，进而实现能量的转化与利用。它是现代工业和电力系统中不可或缺的重要设备。