터빈은 유체 매체에 포함된 에너지를 터빈이라고도 알려진 기계적 작업으로 변환하는 기계입니다. 터빈(Turbine)은 회전하는 물체를 의미하는 라틴어 터보(turbo)에서 파생된 영어 터빈의 음역입니다.
터빈 블레이드의 작동 조건과 사용되는 매체가 다르기 때문에 구조도 다양하지만 기본 작동 원리는 유사합니다. 터빈의 가장 중요한 구성 요소는 회전 요소(로터 또는 임펠러)로, 터빈 샤프트에 설치되고 원주를 따라 블레이드가 균일하게 배열되어 있습니다. 유체의 에너지는 노즐을 통과할 때 운동에너지로 변환되어 유체가 로터를 통과할 때 블레이드에 충격을 가해 로터를 밀어 회전시켜 터빈 샤프트를 회전시킵니다. 터빈 샤프트는 다른 기계를 직접 구동하거나 전달 메커니즘을 통해 기계적 동력을 출력합니다.
터빈은 종류에 따라 수력터빈(수력발전소의 동력원으로 사용), 증기터빈(화력발전소, 선박추진 등에 사용), 가스터빈(제트기 등에 사용)으로 구분할 수 있다. 사용되는 유체 매체에는 추진력, 선박 전력, 발전소, 피크 부하용 소형 발전소 등) 및 공기 터빈(소형 전력에만 사용할 수 있음) 등이 있습니다.
수력 터빈--물이 수로를 따라 높은 수위 저수지에서 낮은 수위의 수력 터빈으로 흐를 때 높은 수위 물의 위치 에너지가 운동 에너지로 바뀌어 추진력을 얻습니다. 회전하는 터빈. 터빈을 통해 흐르는 배수는 수로를 따라 흐른다. 현대 수력 터빈의 주요 목적은 수력 발전소의 동력원으로서 발전기를 구동하여 전기를 생산하는 것입니다.
증기 터빈--열에너지를 지닌 증기를 매체로 합니다. 증기는 화석 연료를 연소하는 보일러나 원자력 발전소에서 가열되는 증기 발생기에서 발생합니다. 이들이 생성한 고온·고압의 증기는 노즐을 통해 증기터빈으로 고속으로 보내져 로터를 회전시켜 동력을 출력한다. 증기 유량은 매우 높고 터빈 로터 크기는 작으므로 속도는 10,000rpm에 도달할 수 있습니다. 증기 터빈은 주로 화력 발전소에서 발전기를 구동하여 전기를 생산하는 데 사용되며, 대형 원양 선박 및 잠수함에서는 프로펠러를 구동하고 선박을 추진하는 주요 엔진으로도 사용됩니다.
화력 발전에 증기 터빈의 응용 가스터빈은 압축기, 연소실과 함께 가스터빈 장치의 3대 주요 구성요소가 됩니다. 공기는 압축기에 공급되어 더 높은 압력과 온도의 압축공기로 압축되어 연소실로 유입되어 연료와 혼합 연소되어 고온, 고압, 고속의 가스흐름을 형성하게 됩니다. 가스터빈을 구동하고 가스터빈을 구동하여 샤프트가 기계적 동력을 출력합니다. 가스 터빈의 속도는 분당 수만 회전에 이릅니다. 현대식 가스 터빈은 제트 항공기의 추진 동력으로 가장 널리 사용됩니다. 일부는 선박 동력, 발전소, 최대 부하용 소형 발전소, 천연 가스를 장거리로 운반하는 가스 펌프의 동력으로 사용됩니다. 기관차와 자동차에 동력을 공급하는 데 사용되는 가스터빈은 아직 개발 및 테스트 중입니다.
로켓 엔진에 사용되는 가스 터빈도 있는데, 이는 로켓 추진제(연료 및 산화제)를 가압하는 전달 펌프의 동력 역할을 하며, 가스 발생기는 필요한 고온을 생성합니다. 가스, 터빈을 불어서 회전시키고 전달 펌프를 구동하여 작동시킵니다.
또한 압축 공기를 작동 매체로 사용하여 터빈의 회전을 밀어내는 터빈도 있는데, 이는 작은 동력으로만 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 터빈을 공기 터빈이라고 합니다.