Газовая турбина

В газовой турбине осуществляется преобразование тепловой энергии в механическую. Газовая турбина также относится к числу лопаточных машин и характеризуется высокими скоростями газового потока и высокими окружными скоростями рабочих колес. Газ, поступающий в турбину из цилиндров комбинированного двигателя, имеет повышенные по сравнению с окружающей средой давление и температуру. В турбине потенциальная энергия газа первоначально преобразуется в кинетическую энергию потока, а затем в механическую энергию на валу. Как и компрессор, газовая турбина может быть осевой и радиальной. Из радиальных турбин в комбинированных двигателях применяют, как правило, так называемые центростремительные турбины, в которых газ движется радиально от периферии к центру и, совершив поворот на 90°, выходит из турбины в осевом направлении.

На рис. 1, а приведена схема осевой турбины, а на рис. 1, б — центростремительной. Диск с решеткой рабочих лопаток установлен на валу. Перед рабочими лопатками расположена решетка неподвижных лопаток, образующих сопловой аппарат турбины, закрепляемый в корпусе 2. Комплект сопловой и рабочей решеток образует ступень. В зависимости от числа ступеней осевые турбины бывают одно- и многоступенчатыми.

Газ входит в сопловой аппарат с определенными скоростью, давлением и температурой. Лопатки соплового аппарата образуют суживающиеся каналы, в которых происходит расширение газа, в результате чего давление и температура газа понижаются, а скорость возрастает.

Осевые турбины могут быть как активными, так и реактивными, а центростремительные — только реактивными, что объясняется необходимостью преодоления центробежных сил при движении газа от периферии в радиальном направлении.