Turbina

Turbina (franc. turbine < lat. turbo, genitiv turbinis: vihor, vrtlog) je energetski stroj sa stalnim (kontinuiranim) protokom radnoga fluida (plina ili tekućina) kroz sustav statorskih i rotorskih lopatica (turbostroj) koji pretvara potencijalnu ili toplinsku energiju toka fluida u kinetičku energiju, te dalje vrtnjom rotora u mehanički rad. Dobiveni se mehanički rad primjenjuje za pokretanje električnih generatora, pumpa, kompresora i drugog. Turbine su u odnosu na stapne strojeve iste snage znatno manje i lakše, imaju bolje uravnoteženje rotirajućih masa, konstantan zakretni moment i drugo. Ovisno o vrsti fluida, razlikuju se turbine koje pokreće nestlačivi radni fluid, na primjer voda (vodna turbina), te turbine koje pokreće stlačivi fluid, na primjer vodena para, plinovi izgaranja ili zrak (parna turbina; plinska turbina; vjetrena turbina). U mirujućem kućištu turbine nalaze se statorske lopatice, elementi za regulaciju i upravljanje, priključci za dovod i odvod radnoga fluida, te ležajevi rotora. Rotor nosi red lopatica koje zajedno s redom statorskih lopatica čine jedan stupanj turbine. Parne i plinske turbine mogu imati više od jednoga stupnja (višestupanjske turbine). Prve spoznaje o uporabi turbina potječu iz antičke Grčke. Današnje su turbine različitih veličina i snaga, od najmanjih, koje kao pneumatski aktuatori pogone različite ručne alate (pneumatika), do onih najvećih, kakve su vodne turbine za pogon električnih generatora, koje imaju promjer od nekoliko metara i snagu do 1 500 MW.^[1]

Najjednostavnije turbine imaju jedan pomični dio, rotor, a to je vratilo ili bubanj, s lopaticama. Protok tekućine djeluje na lopatice tako da se okreću i daju energiju rotacije na rotor. Rani primjeri turbina su vjetrenjače i vodeni mlinovi. Plinske, parne i vodne turbine obično imaju kućište oko lopatica koje sadrži i kontrolira radnu tvar. Za izum parne turbine zaslužan je britanski inženjer Charles Algernon Parsons (1854. – 1931.), za pronalazak reakcije u turbini, i švedski inženjer Gustav de Laval (1845. – 1913.), za izum pogonske turbine. Moderne parne turbine često upotrebljavaju reakciju i impuls u istoj jedinici, obično različiti stupanj reakcije i impulsa iz korijena lopatica svoje periferije. Uređaj sličan turbini, ali u obrnutom procesu, je kompresor ili pumpa. Aksijalni turbokompresor u mnogim plinskim turbinama dobar je primjer. Ovdje ponovno, i reakcija i impuls su iskorišteni i opet, u modernim osovinskim kompresorima, stupanj reakcije i impulsa obično će se razlikovati od korijena lopatica periferije. Claude Burdin 1828. je upotrijebio termin turbo iz latinskog što označava vrtlog, tijekom inženjerskog natjecanja. Benoit Fourneyron, student Claude Burdina, izgradio je prvu praktičnu vodnu turbinu.

1. ↑ turbina, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.