Notions de base de turbines
Les turbines à gaz sont des machines qui convertissent les énergies thermiques et cinétiques de la chaleur, des jets à haute pression de gaz en énergie mécanique grâce à l'utilisation de lames rotatives. Les pales capturent une partie de l'énergie du gaz en mouvement, de la même manière que les pales d'une éolienne font, entraînant des pales rotatives pour tourner, qui tourne alors d'autres machines de la turbine. Beaucoup de turbines à gaz ont un dispositif appelé un compresseur pour créer le courant de gaz chaud pour faire tourner les pales de turbine, mais certains ne le font pas. Les turbines à gaz ont un excellent rapport puissance-poids, et sont généralement fiables en ce qu'ils ont moins de pièces mobiles par rapport à une conception de moteur alternatif. Cependant, ils sont aussi le carburant très inefficace dans certains rôles.
Moteurs Jet
Les moteurs à réaction sont des turbines à gaz qui sont optimisés pour créer et accélérer le flux d'air à travers eux, la création d'une poussée. Les fans aspirent l'air et en partie compriment l'air dans la première étape de ces moteurs, le compresseur, où le carburant à jet est injecté dans une chambre avec l'air et enflammé. Cette combustion a pour effet de rendre l'air très chaud, en expansion rapide de son volume et en augmentant sa pression. Le volume maintenant plus grande et mis sous pression d'air se précipite hors du compresseur, à travers une buse et sur les pales de la turbine. turbines des moteurs de Jet fournissent la puissance pour le compresseur et les systèmes électriques de l'avion, mais la plupart de l'énergie est dirigé sur le dos comme une poussée de l'avion.
La production d'énergie
Les turbines à gaz sont utilisés pour produire de l'électricité, que ce soit sous forme d'unités primaires ou secondaires. Le meilleur exemple de cela est dans les centrales électriques alimentées au gaz naturel, où ils sont combinés avec des turbines à vapeur. La combustion du gaz naturel peut produire un courant chaud de gaz en soi. Une turbine simple gaz de cycle dans ce rôle peut avoir aucun besoin pour un compresseur du tout, comme le flux de gaz est déjà chaud et assez pour faire tourner les pales de turbine rapide. L'énergie mécanique créée par la turbine est transférée à un générateur qui produit de l'électricité. D'autres turbines à gaz utilisées dans la production d'énergie sont des unités secondaires, placés pour capturer la chaleur résiduelle produite dans un autre procédé industriel. Ceux-ci ont généralement besoin d'un petit coup de pouce supplémentaire, et auront donc un étage de compresseur, mais la puissance de sortie nette de plus de paie pour le carburant utilisé par le compresseur.
Turbines à gaz à bord des navires et des véhicules
Les turbines à gaz sont utilisés dans certaines voitures construites sur mesure, dans quelques modèles de chars et souvent à bord de navires de guerre. turbines à gaz véhiculaires sont utilisés à la place des moteurs à pistons pour fournir une puissance de traction. Comme les moteurs à réaction, ils ont un compresseur substantiel et reposent entièrement sur elle pour créer le courant chaud de gaz pour la turbine. Cependant, comme la turbine de la centrale, ils sont optimisés pour la création d'une force mécanique, pas de poussée.