Turbína

Turbína, některé z různých zařízení, která přeměňují energii proudu tekutiny na mechanickou energii. Přeměny se obvykle dosahuje průchodem kapaliny soustavou stacionárních průchodů nebo lopatek, které se střídají s průchody tvořenými lopatkami ve tvaru ploutví připevněnými k rotoru. Uspořádáním proudu tak, aby na lopatky rotoru působila tangenciální síla neboli točivý moment, se rotor otáčí a získává se práce.

Turbíny lze rozdělit na čtyři obecné typy podle použitých tekutin: vodní, parní, plynové a větrné. Ačkoli pro všechny turbíny platí stejné principy, jejich specifické konstrukce se natolik liší, že si zaslouží samostatný popis.

Vodní turbína využívá potenciální energii vyplývající z rozdílu výšky hladiny mezi vodní nádrží na horním toku a hladinou vody na výstupu z turbíny (koncovou turbínou) k přeměně tohoto tzv. převýšení na práci. Vodní turbíny jsou moderními nástupci jednoduchých vodních kol, jejichž historie sahá přibližně do doby před 2 000 lety. Dnes se vodní turbíny používají především k výrobě elektrické energie.

Největší množství elektrické energie však pochází z parních turbín spojených s elektrickými generátory. Turbíny jsou poháněny párou vyrobenou buď v generátoru na fosilní paliva, nebo v generátoru na jaderný pohon. Energii, kterou lze z páry získat, je vhodné vyjádřit jako změnu entalpie na turbíně. Entalpie odráží obě formy tepelné a mechanické energie v procesu proudění a je dána součtem vnitřní tepelné energie a součinu tlaku a objemu. Dostupná změna entalpie přes parní turbínu se zvyšuje s teplotou a tlakem v parním generátoru a se snižováním výstupního tlaku z turbíny.

U plynových turbín lze energii získanou z kapaliny vyjádřit také pomocí změny entalpie, která je pro plyn téměř úměrná poklesu teploty přes turbínu. V plynových turbínách je pracovní kapalinou vzduch smíšený s plynnými produkty spalování. Většina motorů s plynovou turbínou obsahuje alespoň kompresor, spalovací komoru a turbínu. Ty jsou obvykle namontovány jako integrální jednotka a pracují jako kompletní hlavní motor v tzv. otevřeném cyklu, kdy je vzduch nasáván z atmosféry a produkty spalování jsou nakonec opět vypouštěny do atmosféry. Protože úspěšný provoz závisí na integraci všech součástí, je důležité brát v úvahu spíše celé zařízení, které je vlastně spalovacím motorem, než samotnou turbínu. Z tohoto důvodu jsou plynové turbíny pojednány v článku spalovací motor.

.