Turbina

**Turbina** (franc. *turbine* a1. Rotor se vrti na brzini U. U odnosu na rotor, brzina plina jer impinges rotora na ulazu je Vr1. 
Plin se okrenuo prema rotoru i izlazi, u odnosu na rotor, na brzinu Vr2. Međutim, u apsolutnom smislu brzine rotora izlaz je Va2. Trokuti brzina konstruirani su pomoću tih različitih vektora brzine. Trokut ubrzanja može biti izgrađeni u svakom dijelu kroz lopatice (na primjer: koncentrator, glavu, središnji presjek i tako dalje), ali se obično prikazuju u promjeru srednje faze.
Prosječna svojstva za faze mogu biti izračunate iz trokuta brzina, na ovom radijusu, koristeći Eulerovu jednadžbu:  

:\Delta\;h = u\cdot \Delta\;v_w

Odakle: 

:\left (\frac{\Delta\;h}{T}\right) =  \left(\frac{u}{\sqrt{T}}\right)\cdot\left(\frac{\Delta\;v_w}{\sqrt{T}}\right)

gdje je: 

: \Delta\;h =\,  pad specifične entalpija po fazi,
 
: T =\, ukupna ulazna temperatura turbine (ili stagnacija),

: u =\, periferna brzina turbine rotora,

: \Delta\;v_w =\,  promjena brzine vrtloga.

Omjer pritiska turbine je funkcija  \left(\frac{\Delta\;H}{T}\right) i djelotvornosti turbine.

S dolaskom modernijeg dizajna turbina dolaze i neki novi izračuni mjera. Računalna dinamika fluida daje rezultate  i bez upotrebe mnogih pojednostavljujućih pretpostavki koje su prije služile da bi se izvele klasične jednadžbe, a kompjuterski programi (softweri) olakšavaju optimizaciju.  Ovi alati su doveli do stalnog napretka u dizajniranju turbina u zadnjih 40 godina. Primarno numeričko klasificiranje turbina se mjeri prema njihovim specifičnim brzinama. Specifična brzina opisuje brzinu turbine i njezinu maksimalnu djelotvornost s obzirom na snagu i protok. Specifična brzina je izvedena tako da bude neovisna o veličini turbine.  S obzirom na uvjete protoka fluida i željene izlazne brzine vratila, specifična brzina se može izračunati i tako se može izabrati odgovarajući dizajn turbine. Specifične brzine se zajedno s nekim osnovnim jednadžbama mogu iskoristiti za pouzdano unaprijeđivanje postojećih dizajna poznatih izvedbi na novu razinu s novim svojstava.

## Vrtste turbina

* Parne turbine se koriste za stvaranje električne energije u termoelektranama, kao što neke druge elektrane koriste loživo ulje, ugljen ili nuklearne energije. Oni su se nekad koristili da bi direktno pokretali mehaničke uređaje poput brodskih propelera (na primjer Turbinia), ali većina takvih aplikacija sada koriste reduktor ili srednji električni korak pri čemu turbina služi kao generator struje koja zatim pokreće električni motor postavljen na mehaničko breme. Brodski električni turbostrojevi su bili iznimno popularni u vremenu neposredno prije Drugog Svjetskoj rata, primarno zbog nedostatka opreme za rezanje u brodogradilištima Velike Britanije i SAD-a;
* Plinske turbine se ponekad još nazivaju i turbinskim motorima. Takvi se motori obično sastoje od ventilatora, kompresora, komore izgaranja, zatona i mlaznica; 
* Ultrazvučne turbine. Protok plina u većini turbina ostaje podzvučni kroz cijeli proces ekspanzije. U ultrazvučnoj turbini, protok plina postaje nadzvučan onda kad izlazi iz lopatica vodičkih mlaznica, iako nizvodne brzine postaju podzvučne.  Transonične iliti ultrazvučne turbine rade na većem omjeru tlaka nego je normalno, ali su obično manje učinkovite i nisu tako česte. Ovakva turbina dobro dođe i kod stvaranja energije iz vode;
* Suprotno-rotirajuće turbine. Kod aksijalnih turbina ponešto veću djelotvornost možemo postići ako se nizvodna turbina rotira u obrnutom smjeru od uzvodne. Ali komplikacije bi u tom slučaju mogle biti kontraproduktivne. Kontra-rotirajuću parnu turbinu još poznatu kao Ljungström turbinu, osmislio je švedski inženjer Fredrik Ljungstrom (1875. - 1964.), u Stockholmu, a patentirao ju je zajedno sa svojim bratom Birgerom Ljungstrom 1894. Po dizajnu je to zapravo višestupanjska radijalna turbina (sa parom ugnježdenih turbinskih rotora) koja se koristi najčešće u pomorstvu zbog svoje kompaktnosti i male težine. Uzeći u obzir sve njezine karakteristike, može se zaključiti da je ukupna efikasnost ove turbine ipak manja od one Parsonove ili Lavalove turbine;
* Turbine bez statora;
* Višestupanjske turbine imaju skup statičnih (stacionarnih) ulaznih vodičkih lopatica/krila koje usmjeravaju protok plina na rotirajuće rotorske oštrice. U turbini bez statora, protok plina koji izlazi iz uzvodnog rotora sudara se sa silaznim rotorom bez da naiđe na središnji set rotorskih lopatica/krila (koje preuređuju energijske razine protoka). 
* Keramičke turbine. Konvencionalne visokotlačno turbinske oštrice (i lopatice) se prave od legura na bazi nikla i često se koriste  za sprječavanje pregrijavanja metala. U posljednjih nekoliko godina stvorene su neke eksperimentalne keramičke oštrice koje se i ispituju u plinskim turbinama, a stvorene su s ciljem da se poveća temperatura dođenog zraka na rotor i/ili eventualno da se eliminira zračno hlađenje. Keramičke oštrice su ipak puno krhkije od metalnih i stoga nose sa sobom i veći rizik. Zbog toga se ograničava njihova upotreba u mlaznim motorima i plinskim turbinama.
* Turbine s čeličnom žicom. Mnoge turbinske rotorske oštrice imaju namotanu čeličnu žicu na vrhu koji ih povezuje sa susjednim oštricama iz drugih turbina čime se povećava prigušenje i smanjuje vibriranje. U velikim kopnenim parnim turbinama koje generiraju struju, a posebice u dugim oštricama niskotlačnih turbina ta namotana čelična žica se često zamijenjuje pletenom (uvezanom) žicom. To su vodovi koji prolaze kroz rupe izbušene na oštricama na odgovarajućim udaljenostima od korijena oštrice i one su često i zakalemljene na mjestu gdje prolaze kroz njih. Te uvezane žice su dizajnirane tako da smanje vibriranje oštrice u njenom središnjem dijelu. Uvođenje uvezanih žica je znatno smanjilo probleme sa oštricama i velikim ili niskotlačnim turbinama. 
* Turbine bez čelične žice. U modernoj praksi se u koliko je god moguće pokušava eliminirati postavljanje čelične žice na rotor i time se reducira opterećenje koje dolazi od centrifugalne sile koja djeluje na oštricu pa se time i smanjuju zahtjevi za hlađenje sustava. Turbina bez oštrica koristi efekt graničnog sloja, a ne sudaranje fluida na oštricama kao u konvencionalnoj turbini. 
* Vodne turbine:
** Peltonova turbina je vrsta impulsne vodene turbine,
** Francisova turbina je vrsta turbine na vodu koja se najčešće koristi,
** Kaplanova turbina je varijacija Francis turbine,
** Turbina s križnim protokom je još jedna inačina vodene turbine,
** Turgo turbina;
* Turbine na vjetar ili vjetroagregat. Takve turbine normalno rade kao jedna cjelina bez sapnica i unutrašnjih vodičkih lopatica. Izuzetak je Éolienne Bollée koja ima stator i rotor i time stvarno i jest prava turbina.

## Izvori

## Veze
* Francisova turbina
* Električni generator
* Turbinska lokomotiva
* Nuklearna elektrana
* Mlazni motor

## Vanjske veze
* http://en.wikipedia.org/wiki/Turbine - članak o Turbinama na engleskog wikipediji
* http://www.eniteh.hr/modplin.html  - Modul plinske turbine
* http://www.veneko.hr/hr/pages/southwest.html  - Vrste vjetroagregata