Mis on turbiin?

Turbiin on teatud tüüpi mootor, mis suudab eraldada energiat vedelikust, nagu vesi, aur, õhk või põlemisgaasid. Sellel on rida lõiketerasid, mis on tavaliselt valmistatud terasest, kuid mõnikord ka keraamilistest, mis taluvad kõrgemaid temperatuure. Vedelik läheb ühest otsast sisse, surudes labasid ja pannes need pöörlema, seejärel väljub see teisest otsast. Vedelik väljub mootorist vähema energiaga, kui see sisse läks – osa erinevusest püüab kinni turbiin.

Turbiinid on tsivilisatsiooni tuumaks, kuna need toodavad peaaegu igat liiki elektrienergiat. Kui inimesed räägivad kivisöeenergiast, tuumaenergiast, hüdrotermilisest energiast jne, viitavad nad mõne energiaallika kasutamisele gaasi segamiseks, mis seejärel juhib labasid ja toodab energiat. See on üks levinumaid mootoritüüpe, kus mootorit defineeritakse lihtsalt kui midagi, mis võtab sisendi ja genereerib väljundi. Lisaks soojusmasinatele ja mootoritele moodustavad turbiinid valdava enamuse dünaamilistest masinatest.

Gaasiturbiinid on üks kõige paindlikumaid tüüpe ja neid kasutatakse mitmesuguste teatud suurusest suuremate mobiilsete masinate toiteks, kusjuures kõige kuulsam rakendus on joad. Isegi Space Shuttle kasutab seda, et kombineerida kütust tohutul hulgal. Kuna gaasiturbiinid võivad pöörlema ​​ekstreemse kiirusega, võimaldavad need suhteliselt väikesesse ruumi mahutada tohutul hulgal võimsust. Tüüpiline seda tüüpi mootor töötab vahemikus 3,000–10,000 100,000 p/min ja väiksemad variandid võivad tõusta üle 500,000 100 p/min. Hiljuti ehitatud tikutoosi suurune üks pöörleb XNUMX XNUMX p/min ja genereerib XNUMX vatti. Teadlased tahavad sundida neid töötama kiirusel miljon pööret minutis või rohkem, kuid selle võimalikuks tegemine ilma koostu sulatamata võib olla keeruline.

Turbiinidest suurima kasuteguri saamiseks aheldatakse need sageli kokku. See võib viia 60% või kõrgema efektiivsuseni, mis on termodünaamika maailmas üsna hämmastav. Nende mootorite töö üksikasjalik mõistmine on mehaanikainseneride ülesanne, kuigi igaüks, kes masinatega töötab, on tõenäoliselt põhitõdedega tuttav.