Промислова газова турбіна в розібраному вигляді.
Газова турбіна (фр. Turbine від лат. Turbo вихор, обертання) - це двигун безперервної дії, в лопатковому апараті якого енергія стисненого та / або нагрітого газу перетворюється в механічну роботу на валу. [1] [2] Горіння палива може відбуватися як поза турбіни, так і в самій турбіні. [Джерело не вказано 380 днів] Основними елементами конструкції є ротор (робочі лопатки, закріплені на дисках) і статор, виконаний у вигляді вирівнюючого апарату (напрямні лопатки, закріплені в корпусі).
Газові турбіни використовуються в складі газотурбінних двигунів, стаціонарних газотурбінних установок (ГТУ) і парогазових установок (ПГУ).
Спроби створити механізми, схожі на турбіни, робилися дуже давно. Відомо опис примітивної парової турбіни, зроблене Героном Олександрійським (1 в. До н. Е.). У вісімнадцятому столітті англієць Джон Барбер отримав патент на пристрій, який мало більшість елементів, присутніх в сучасних газових турбінах. У 1872 році Франц Столц розробив газотурбінний двигун. [Джерело не вказано 380 днів] Однак тільки в кінці XIX століття, коли термодинаміка, машинобудування і металургія досягли достатнього рівня, Густаф Лаваль (Швеція) і Чарлз Парсонс (Великобританія) незалежно один від одного створили придатні для промислового використання парові турбіни. [3]
Газ під високим тиском надходить через соплової апарат турбіни в область низького тиску, при цьому розширюючись і прискорюючись. Далі, потік газу потрапляє на робочі лопатки турбіни, віддаючи їм частину своєї кінетичної енергії і повідомляючи лопаток крутний момент. Робочі лопатки передають крутний момент через диски турбіни на вал. Газова турбіна найчастіше використовується як привід генераторів.
Механічно газові турбіни можуть бути значно простіше, ніж поршневі двигуни внутрішнього згоряння. Більш складні турбіни (які використовуються в сучасних турбореактивних двигунах), можуть мати кілька валів, сотні турбінних та статорних лопаток, а також велику систему складних трубопроводів, камер згоряння і теплообмінників.
Завзяті підшипники і радіальні підшипники є критичними елементом розробки. Традиційно вони були гідродинамічні, або охолоджувані маслом шарикопідшипники. Їх перевершили повітряні підшипники, які успішно використовуються в Мікротурбіни і допоміжних силових установках.
Типи газових турбін
Газові турбіни часто використовуються в багатьох ракетах на рідкому паливі, а також для харчування турбонасосів, що дозволяє використовувати їх в легковажних резервуарах низького тиску, що зберігають значну суху масу.