От степени повышения давления
Воздуха в компрессоре при
различных 
Так как
,
то характер зависимости 
от 
аналогичен зависимости 
от (при 
).
Однако термический КПД не характеризует полностью экономичность реальной установки, т.к. не учитывает различные потери энергии. Поэтому в качестве меры экономичности установки используется эффективный КПД ГТУ:
(3.7.)
Где
- эффективная работа, учитывающая внутренние и механические потери в ГТУ и определяемая как разность действительных работ расширения в турбине 
и сжатия в турбокомпрессоре 
.
Где: 
- внутренний относительный КПД газовой турбины;
- механический КПД;
– адиабатный КПД турбокомпрессора.
На рис.3.4. представлены значения и 
в зависимости от степени сжатия .
Рис 3.4. Зависимость термо КПД и эффективного КПД от степени сжатия воздуха в компрессоре ГТУ.
С ростом потери в турбокомпрессоре значительно возрастают, поэтому 
начинает с 
расти быстрее, чем 
, а начинает убывать, вплоть до нуля. Реальное значение выбирается из условия 
.
Одновальные ГТУ наиболее просты по конструкции, но имеют существенный недостаток. Жесткая связь воздушного компрессора 4 и газовой турбины 8 (рис.3.1.) приводит к тому, что при увеличении внешней нагрузки частота вращения турбокомпрессора уменьшается, а, значит, уменьшается и общее количество воздуха, поступающего в камеру сгорания. Во избежание перегрева лопаток турбины уменьшение количества воздуха должно сопровождаться уменьшением подачи топлива, что приводит к понижению крутящего момента, вместо его повышения. Такая реакция ГТУ на увеличение нагрузки неприемлема для транспортных машин, поэтому одновальные ГТУ применяются в основном для привода электрических генераторов.
Для возрастания крутящего момента при увеличении внешней нагрузки применяются двухвальные ГТУ (ГТУ со свободной турбиной). В них происходит двухступенчатое расширение продуктов сгорания: сначала они расширяются в газовой турбине турбокомпрессора, предназначенного для привода компрессора, а затем – в силовой турбине, связанной с потребителем. В этом случае изменение внешней нагрузки не изменяет режим работы компрессора и топливного насоса, поэтому при понижении частоты вращения силовой турбины ее крутящий момент возрастает.
3.2. Циклы ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме
В данных ГТУ процесс горения является пульсирующим. Схема ГТУ с подводом теплоты при 
представлена на рис.3.5.
Рис.3.5. Принципиальная схема ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме:
1 – камера сгорания; 2 – сопловой клапан; 3 – сопловой аппарат; 4 – газовая турбина; 5 – топливный насос; 6 – осевой компрессор; 7 - топливный клапан; 8 - воздушный клапан; 9 – топливный бак; 10 – электрогенератор.
Воздух сжимается в компрессоре 6 и через воздушный клапан 8 подается в камеру сгорания 1. Воспламенение топливной смеси производится электрической искрой при закрытых впускных клапанах 7 и 8 и закрытом выпускном (сопловом) клапане 2, то есть при . После сгорания порции топлива давление в камере сгорания повышается и под его действием открывается сопловой клапан 2. При открытом клапане 2 продукты сгорания попадают через сопловой аппарат 3 на лопатки газовой турбины 4.
На рис. 3.6. изображен идеальный цикл ГТУ с подводом теплоты при в P-V и T-S диаграммах.