Che cosa è una turbina a gas?

Una turbina a gas è un motore rotativo a combustione che converte l'energia potenziale del gas, più l'energia cinetica di aria in movimento, in una quantità enorme di energia che trasforma un albero di uscita, eseguendo lavoro effettivo. Ci sono molti tipi di motori a turbina, alcuni dei quali sono molto familiare ai più, e alcune delle quali possono essere sorprendente. Ad esempio, un mulino a vento è un classico, molto semplice turbina, e motori a vapore sono turbomotori pure. D'altra parte, serbatoio principale battaglia dell'esercito statunitense, il M1A1 Abrams, è anche alimentato da un motore a turbina a gas.

Forse l'uso del motore a turbina a gas con cui la maggior parte delle persone hanno familiarità è idrogetto - motore jet turbina a gas. Questo motore massiccia illustra uno dei grandi vantaggi del motore a turbina a gas - ha un rapporto potenza-peso che è di gran lunga superiore al altro tipo principale di motore disponibile: il motore alternativo, ad esempio un motore diesel, che sfrutta l'energia alternativo di più pistoni. D'altra parte, i motori a turbina a gas sono molto più costosi da realizzare e gestire di motori alternativi di dimensioni comparabili, il che rende il loro uso costo proibitivo per applicazioni consumatore medio come automobili.

Un motore a turbina a gas è costituito da tre componenti principali, tutto costruito attorno ad un albero centrale: un compressore, un zona di combustione e la turbina stessa, il tutto racchiuso in modo da poter aumentare la pressione. L'aria viene aspirata nel compressore pale sull'albero, e forzato sotto pressione nella zona di combustione. Carburante - più comunemente kerosene, propano o gas naturale - viene iniettato sotto pressione nella camera di combustione e acceso, aumentando notevolmente la temperatura, che a sua volta aumenta la pressione nella camera di combustione. Questo gas pressurizzato è costretto a tornare su più alette della turbina, facendolo ruotare e trasmettere la potenza alle ruote cisterna o rotori di elicotteri. Una volta che è passato sopra le alette di turbina, il gas impiegato è esausto, anche se alcuni motori a turbina a gas hanno disposizioni per catturare e riutilizzare parte dell'energia termica nel gas di scarico.

Un motore a turbina a gas velivolo funziona un po 'diverso. Mentre la costruzione rimane sostanzialmente identica, l'albero della turbina esiste solo all'interno del motore stesso, perché non c'è destinazione esterna a cui trasmettere la potenza generata dalla turbina. Invece, il compito principale dell'albero della turbina è ruotare la ventola del compressore. Il lavoro del motore è eseguito dalla forza della pressione, gas riscaldato lasciando la parte posteriore del motore, fornendo di spinta, che costringe il motore alloggiamento avanti insieme all'aeromobile a cui è collegato.

  • I motori a reazione, come turbofan, sono un tipo di motore a turbina a gas, come l'aria che viene aspirata attraverso le prese d'viene compressa, mescolata con combustibile e accesa per azionare una turbina.
  • Il rapporto potenza-peso di motori a reazione è considerata superiore a quella di altri tipi di motori.