Kaj je turbina?

Turbina je vrsta motorja, ki lahko črpa energijo iz tekočine, kot so voda, para, zrak ali izgorevalni plini. Ima vrsto rezil, običajno iz jekla, včasih pa tudi iz keramike, ki lahko prenesejo višje temperature. Tekočina gre na en konec, potiska rezila in povzroči njihovo vrtenje, nato pa se izvrže na drugi konec. Tekočina zapusti motor z manj energije, kot jo je imela – del razlike zajame turbina.

Turbine so jedro civilizacije, saj skoraj vse oblike električne energije proizvajajo z njimi. Ko ljudje rečejo energija premoga, jedrska energija, hidrotermalna energija itd., se sklicujejo na uporabo nekega vira energije za vznemirjanje plina, ki nato poganja rezila in ustvarja moč. Je ena najpogostejših vrst motorjev, kjer je motor definiran preprosto kot nekaj, kar jemlje vhod in ustvarja izhod. Turbine skupaj s toplotnimi motorji in motorji predstavljajo veliko večino dinamičnih strojev.

Plinske turbine so ena najbolj prilagodljivih tipov in se uporabljajo za pogon različnih mobilnih strojev nad določeno velikostjo, najbolj znana aplikacija so curki. Celo Space Shuttle uporablja enega za kombiniranje goriva z izjemnimi hitrostmi. Ker se lahko vrtijo z ekstremnimi hitrostmi, plinske turbine omogočajo zlaganje ogromne količine energije v relativno majhen prostor. Tipičen tovrstni motor deluje med 3,000 in 10,000 vrt/min, manjše različice pa se lahko povzpnejo nad 100,000 vrt/min. Nedavno izdelana škatla za vžigalice se vrti pri 500,000 vrt/min in ustvari 100 vatov. Znanstveniki jih želijo spodbuditi, da delujejo pri milijonih vrtljajev na minuto ali več, vendar je to, da je to mogoče brez taljenja sklopa, lahko težavno.

Da bi iz turbin pridobili največji izkoristek, so pogosto povezani skupaj. To lahko vodi do ravni učinkovitosti 60 % ali več, kar je v svetu termodinamike neverjetno. Podrobno razumevanje delovanja teh motorjev je v pristojnosti strojnih inženirjev, čeprav vsak, ki dela s stroji, verjetno pozna osnove.