Turbină

Turbină, oricare dintre diferitele dispozitive care transformă energia dintr-un flux de fluid în energie mecanică. Conversia se realizează, în general, prin trecerea fluidului printr-un sistem de pasaje staționare sau palete care alternează cu pasaje formate din palete în formă de aripioare atașate la un rotor. Prin aranjarea fluxului astfel încât o forță tangențială, sau un cuplu, să fie exercitată asupra paletelor rotorului, rotorul se rotește și se extrage munca.

Turbinele pot fi clasificate în patru tipuri generale, în funcție de fluidele utilizate: apă, abur, gaz și vânt. Deși aceleași principii se aplică tuturor turbinelor, modelele lor specifice diferă suficient de mult pentru a merita descrieri separate.

O turbină de apă utilizează energia potențială rezultată din diferența de înălțime dintre un rezervor de apă din amonte și nivelul apei de ieșire din turbină (canalul de evacuare) pentru a transforma această așa-numită înălțime în lucru. Turbinele de apă sunt succesoarele moderne ale roților hidraulice simple, care datează de aproximativ 2.000 de ani. În prezent, principala utilizare a turbinelor hidraulice este generarea de energie electrică.

Cea mai mare cantitate de energie electrică provine, totuși, de la turbinele cu abur cuplate la generatoare electrice. Turbinele sunt acționate de aburul produs fie de un generator alimentat cu combustibil fosil, fie de un generator cu energie nucleară. Energia care poate fi extrasă din abur este exprimată în mod convenabil în termeni de variație de entalpie prin turbină. Entalpia reflectă atât formele de energie termică, cât și cea mecanică într-un proces de curgere și este dată de suma energiei termice interne și de produsul dintre presiune și volum. Variația entalpiei disponibile prin turbina cu abur crește odată cu temperatura și presiunea generatorului de abur și cu reducerea presiunii de ieșire din turbină.

Pentru turbinele cu gaz, energia extrasă din fluid poate fi, de asemenea, exprimată în termeni de variație de entalpie, care pentru un gaz este aproape proporțională cu căderea de temperatură prin turbină. În cazul turbinelor cu gaz, fluidul de lucru este aerul amestecat cu produse gazoase de ardere. Majoritatea motoarelor cu turbine cu gaz includ cel puțin un compresor, o cameră de ardere și o turbină. Acestea sunt, de obicei, montate ca o unitate integrală și funcționează ca un motor principal complet într-un așa-numit ciclu deschis, în care aerul este aspirat din atmosferă, iar produsele de combustie sunt în final evacuate din nou în atmosferă. Deoarece funcționarea cu succes depinde de integrarea tuturor componentelor, este important să se ia în considerare întregul dispozitiv, care este de fapt un motor cu ardere internă, mai degrabă decât turbina singură. Din acest motiv, turbinele cu gaz sunt tratate în articolul motor cu ardere internă.

.