توربین

توربین ( به انگلیسی: Turbine ) یا چرخ پره، موتوری چرخنده است که می تواند از یک سیال انرژی به دست آورد. واژهٔ توربین برای نخستین بار به وسیلهٔ کلود بوردین ( به انگلیسی: Claude Burdin ) در سال ۱۸۲۸ به وجود آمد که از واژه ای یونانی به معنی چرخنده یا سرگردان مشتق شده است.
ساده ترین توربین ها یک بخش چرخنده و شماری پره دارند که به بخش اصلی متصل شده است سیال به پره ها برخورد می کند و بدین ترتیب از انرژی ناشی از متحرک بودن آن استفاده می کند به عنوان نخستین توربین ها می توان آسیاب بادی و آسیاب آبی را نام برد.
توربین های گاز، بخار و آب معمولاً پوشش محافظی در اطراف پره هایشان دارند که سیال را کنترل می کنند پوشش ها و پره ها می توانند اشکال هندسی مختلفی داشته باشند که هر کدام برای نوع سیال و بازده متفاوت است.
کمپرسور یا پمپ دستگاهی مشابه توربین است ولی با عملکرد بر عکس به طوری که این دستگاه انرژی را می گیرد و باعث حرکت یک سیال می شود.
مراحل کار یک توربین کاملاً وارونه مراحل کار یک پنکه است. در پنکه انرژی الکتریسیته به انرژی مکانیکی تبدیل شده و باعث چرخیدن پره می شود. در توربین ها، چرخش پره ها باعث می شود انرژی جنبشی ماده سیال ( مانند باد ) به انرژی مکانیکی تبدیل شود، سپس به الکتریسیته تبدیل گردد. سیال به پره ها برخورد می کند و آن ها را می چرخاند. چرخش پره ها باعث چرخش محور اصلی می شود و این محور به یک ژنراتور برق متصل است. چرخش این ژنراتور، برق متناوب تولید می کند.
• توربین های بخار: برای تولید برق در نیروگاه های حرارتی که از زغال سنگ، نفت و انرژی هسته ای استفاده می کنند به کار برده می شوند روزی از آن ها برای هدایت وسایل نقلیه مانند کشتی استفاده می شد.
• توربین های گازی: این توربین ها معمولاً دارای یک ورودی، فن، کمپرسور، محفظه متراکم کننده و یک نازل است.
• توربین های آبی: توربین های آبی چرخ هایی هستند که انرژی جنبشی حاصل از جریان آب یا انرژی پتانسیل ناشی از اختلاف تراز آب را تبدیل به حرکت دورانی می کنند. این توربین ها دامنه گسترده ای دارند: از ساده تری چرخ های آسیاب تا بزرگ ترین و پیچیده ترین توربین هایی که در نیروگاه های آبی کاربرد دارند.
• توربین بادی: توربینی است که برای تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی به کار می رود.
• گروه OTC
• گروه مپنا ( توربین های بخار و توربین های گازی )
• صنایع آذرآب ( توربین های آبی )
• ماشین سازی اراک ( توربین های بادی )
• هپکو ( ساخت بدنه و قطعات توربین ها )

توربین (turbine)
ماشینی برای استفاده از بخار، آب، گاز، یا هوا (← آسیای_بادی) برای چرخاندن محوری دوّار، از طریق فشارآوردن بر تیغه هایی که تحت زاویه ای به محور متصل اند. توربین دو دسته تیغه دارد: استاتور۱ که نمی چرخد، و روتور۲ که می چرخد. محور توربین را می توان به مولد برق۳ وصل کرد. در مولد، آهنرباهای الکتریکی۴ چرخان در سیم پیچ ها۵ جریان الکتریکی۶ القا می کنند. توربین از توانمندترین ماشین هاست. از توربین بخار۷ برای به کارانداختن مولد برق نیروگاه ها یا پروانۀ کشتی ها استفاده می کنند. توربین آبی۸ در نیروگاه های برقابی، مولد برق را به کار می اندازد و توربین گازی۹، ازجمله موتور جت۱۰ (← پیش رانش جت)، موتور محرک بیشتر هواپیماها و ماشین های متفاوت صنعتی است. بخاری که در توربین های بخار مصرف می شود، با دما و فشار زیاد در دیگ بخار تولید می شود. دیگ بخار کوره ای دارد که زغال سنگ، نفت یا گاز در آن می سوزد، یا با انرژی هسته ای۱۱ گرم می شود. توربین بخار از یک محور یا روتور تشکیل می شود که در داخل پوستۀ ثابتی با نام استاتور می چرخد. روتور حامل «چرخ»هایی است که از تیغه یا پره تشکیل شده اند. پره های استاتور بین پره ها یا تیغه های روتور قرار می گیرند و بخار را با مناسب ترین زاویه از لابه لای آن ها هدایت می کنند. وقتی بخار در هنگام عبور از توربین منبسط می شود، به علت نیروی عکس العمل۱۲، روتور را می چرخاند. توربین بخار هرون اسکندرانی (۱۳۰پ م)، با نام گوی بخار، نخستین نمونۀ این توربین ها بود که توربین واکنشی۱۳ نام دارند. ساخت توربین های واکنشی مدرن مدیون تلاش چارلز پارسونز۱۴، مهندس انگلیسی، است. توربین ضربه ای۱۵، که کارل گوستاف پاتریک دو لاوال۱۶ (۱۸۴۵ـ۱۹۱۳) در ۱۸۸۲ آن را به ثبت رساند، کاربرد کمتری دارد. این توربین با هدایت فواره ای از بخار به طرف تیغه های روتور کار می کند. توربین های آبی واکنشی و ضربه ای نیز ساخته شده اند. توربین های آبیِ ضربه ای براساس همان اصلی کار می کنند که چرخاب۱۷ کار می کند و شامل تعدادی جام است که در پیرامون چرخی نصب شده اند. توربین آبیِ واکنشی بیشتر به پروانه شباهت دارد و کاملاً در آب فرو می رود. در توربین گازی، مخلوط متراکمی از هوا و گاز یا بخار سوخت مشتعل می شود و گازهای داغ حاصل از احتراق، حین عبور از تیغه های توربین منبسط می شوند و روتور را می چرخانند. در توربین گازی صنعتی، محور روتور ماشین های گوناگون را می چرخاند. در موتور جت، توربین کمپرسور۱۸ را به کار می اندازد و کمپرسور هوای فشرده را برای موتور تأمین می کند، اما بخش عمدۀ توان حاصل از اگزوز موتور به صورت نیروی پیش ران۱۹ است.
stator
rotor generator electromagnet coils electric current steam turbine water turbine gas turbine jet engine nuclear energy reaction reaction turbine Charles Parsons impulse turbine Carl Gustaf Patrick de Laval water wheel compressor propulsive thrust