توربین

توربین (turbine)

توربين

ماشینی برای استفاده از بخار، آب، گاز، یا هوا (← آسیای_بادی) برای چرخاندن محوری دوّار، از طریق فشارآوردن بر تیغه‌هایی که تحت زاویه‌ای به محور متصل‌اند. توربین دو دسته تیغه دارد: استاتور که نمی‌چرخد، و روتور که می‌چرخد. محور توربین را می‌توان به مولد برق وصل کرد. در مولد، آهنرباهای الکتریکی چرخان در سیم‌پیچ‌ها جریان الکتریکی القا می‌کنند. توربین از توانمندترین ماشین‌هاست. از توربین بخار برای به‌کارانداختن مولد برق نیروگاه‌ها یا پروانۀ کشتی‌ها استفاده می‌کنند. توربین آبی در نیروگاه‌های برقابی، مولد برق را به‌کار می‌اندازد و توربین گازی، ازجمله موتور جت (← پیش‌رانش جت)، موتور محرک بیشتر هواپیماها و ماشین‌های متفاوت صنعتی است. بخاری که در توربین‌های بخار مصرف می‌شود، با دما و فشار زیاد در دیگ‌ بخار تولید می‌شود. دیگ بخار کوره‌ای دارد که زغال‌سنگ، نفت یا گاز در آن می‌سوزد، یا با انرژی هسته‌ای گرم می‌شود. توربین بخار از یک محور یا روتور تشکیل می‌شود که در داخل پوستۀ ثابتی با نام استاتور می‌چرخد. روتور حامل «چرخ»هایی است که از تیغه یا پره تشکیل شده‌اند. پره‌های استاتور بین پره‌ها یا تیغه‌های روتور قرار می‌گیرند و بخار را با مناسب‌ترین زاویه از لابه‌لای آن‌ها هدایت می‌کنند. وقتی بخار در هنگام عبور از توربین منبسط می‌شود، به‌علت نیروی عکس‌العمل، روتور را می‌چرخاند. توربین بخار هرون اسکندرانی (۱۳۰پ‌م)، با نام گوی بخار، نخستین نمونۀ این توربین‌ها بود که توربین واکنشی نام دارند. ساخت توربین‌های واکنشی مدرن مدیون تلاش چارلز پارسونز، مهندس انگلیسی، است. توربین ضربه‌ای، که کارل گوستاف پاتریک دو لاوال (۱۸۴۵ـ۱۹۱۳) در ۱۸۸۲ آن را به ثبت رساند، کاربرد کمتری دارد. این توربین با هدایت فواره‌ای از بخار به طرف تیغه‌های روتور کار می‌کند. توربین‌های آبی واکنشی و ضربه‌ای نیز ساخته شده‌اند. توربین‌های آبیِ ضربه‌ای براساس همان اصلی کار می‌کنند که چرخاب کار می‌کند و شامل تعدادی جام است که در پیرامون چرخی نصب شده‌اند. توربین آبیِ واکنشی بیشتر به پروانه شباهت دارد و کاملاً در آب فرو می‌رود. در توربین گازی، مخلوط متراکمی از هوا و گاز یا بخار سوخت مشتعل می‌شود و گازهای داغ حاصل از احتراق، حین عبور از تیغه‌های توربین منبسط می‌شوند و روتور را می‌چرخانند. در توربین گازی صنعتی، محور روتور ماشین‌های گوناگون را می‌چرخاند. در موتور جت، توربین کمپرسور را به کار می‌اندازد و کمپرسور هوای فشرده را برای موتور تأمین می‌کند، اما بخش عمدۀ توان حاصل از اگزوز موتور به‌صورت نیروی پیش‌ران است.

---