Turbine, en af forskellige anordninger, der omdanner energien i en strøm af væske til mekanisk energi. Omdannelsen sker generelt ved at lade væsken passere gennem et system af stationære passager eller vaner, der veksler med passager bestående af finnelignende blade, der er fastgjort til en rotor. Ved at arrangere strømmen således, at der udøves en tangentialkraft eller et moment på rotorbladene, drejer rotoren rundt, og der udvindes arbejde.
© Greg Randles/.com
Turbiner kan inddeles i fire generelle typer alt efter de anvendte væsker: vand, damp, gas og vind. Selv om de samme principper gælder for alle turbiner, er deres specifikke udformning tilstrækkelig forskellig til, at de fortjener særskilte beskrivelser.
En vandturbine bruger den potentielle energi, der er resultatet af højdeforskellen mellem et vandreservoir opstrøms og vandstanden ved turbinens udløb (halerøret), til at omdanne denne såkaldte faldhøjde til arbejde. Vandturbiner er de moderne efterfølgere til de simple vandhjul, som går ca. 2 000 år tilbage i tiden. I dag anvendes vandturbiner primært til elproduktion.
Den største mængde elektrisk energi kommer dog fra dampturbiner koblet til elektriske generatorer. Turbinerne drives af damp, der produceres i enten en fossilbrændselsfyret eller en atomkraftdrevet generator. Den energi, der kan udvindes fra dampen, udtrykkes bekvemt som enthalpiforandringen over turbinen. Enthalpien afspejler både termiske og mekaniske energiformer i en strømningsproces og er givet ved summen af den interne termiske energi og produktet af tryk gange volumen. Den tilgængelige entalpiændring gennem en dampturbine stiger med temperaturen og trykket i dampgeneratoren og med reduceret turbineudgangstryk.
For gasturbiner kan den energi, der udvindes fra fluidet, også udtrykkes i form af enthalpiforandringen, som for en gas er næsten proportional med temperaturfaldet over turbinen. I gasturbiner er arbejdsvæsken luft blandet med de gasformige forbrændingsprodukter. De fleste gasturbinemotorer omfatter mindst en kompressor, et forbrændingskammer og en turbine. Disse er normalt monteret som en integreret enhed og fungerer som en komplet drivkraft i en såkaldt åben cyklus, hvor luft suges ind fra atmosfæren, og forbrændingsprodukterne til sidst udledes igen til atmosfæren. Da en vellykket drift afhænger af integrationen af alle komponenterne, er det vigtigt at se på hele anordningen, som i virkeligheden er en forbrændingsmotor, snarere end på turbinen alene. Af denne grund behandles gasturbiner i artiklen forbrændingsmotor.