Uma turbina a gás é um motor em queNo processo de operação contínua, o órgão principal do dispositivo (rotor) converte a energia interna do gás (em outros casos, vapor ou água) em trabalho de um plano mecânico. Nesse caso, o jato da substância de trabalho atua sobre as pás fixadas ao longo da circunferência do rotor, colocando-as em movimento. Na direção do fluxo de gás, as turbinas são divididas em axiais (o gás se move paralelamente ao eixo da turbina) ou radiais (movimento perpendicular em torno do mesmo eixo). Existem mecanismos de um e vários estágios.
A turbina a gás pode atuar nas pásdois caminhos. Em primeiro lugar, é um processo ativo quando o gás é fornecido à área de trabalho em altas velocidades. Nesse caso, o fluxo de gás tende a se mover retilinearmente, e a parte curva da lâmina que fica em seu caminho o desvia, girando-se. Em segundo lugar, é um processo do tipo reativo, quando a vazão de gás é baixa, mas são utilizadas altas pressões. Motores a jato quase nunca são encontrados em sua forma pura, pois a força centrífuga está presente em suas turbinas, que atua nas pás junto com a força de reação.
Onde está a turbina a gás usada hoje?O princípio de funcionamento do dispositivo permite que seja utilizado para acionamentos de geradores de corrente elétrica, compressores, etc. Turbinas deste tipo são amplamente utilizadas no transporte (instalações de turbinas marítimas a gás). Em comparação com seus equivalentes de vapor, eles têm um peso e dimensões relativamente pequenos, eles não requerem a disposição de uma sala de caldeira, uma unidade de condensação.
A turbina a gás está pronta para operação com rapidez suficienteapós o start-up atinge a capacidade total em cerca de 10 minutos, é de fácil manutenção, requer um pouco de água para resfriamento. Ao contrário dos motores de combustão interna, não tem efeitos inerciais do mecanismo de manivela. A planta da turbina a gás é uma vez e meia mais curta do que os motores a diesel e tem mais da metade do peso. Os dispositivos têm a capacidade de operar com combustível de baixa qualidade. As qualidades acima tornam possível considerar que os motores deste tipo são de particular interesse para hovercraft e hidrofólio.
Turbina a gás como o principal componente do motortem uma série de desvantagens significativas. Entre eles, notam um alto nível de ruído, inferior ao dos motores a diesel, eficiência, um curto período de operação em altas temperaturas (se o meio gás utilizado tiver uma temperatura em torno de 1100 oC, então as condições de uso da turbina podem ser em média até 750 horas).
A eficiência de uma turbina a gás depende dosistema é usado. Por exemplo, dispositivos usados na indústria de energia com uma temperatura inicial de gases acima de 1300 graus Celsius, com uma taxa de compressão de ar no compressor de não mais que 23 e não menos que 17, têm um coeficiente de cerca de 38,5% durante operações autônomas . Essas turbinas não são muito difundidas e são usadas principalmente para superar picos de carga em sistemas elétricos. Hoje, cerca de 15 turbinas a gás com capacidade de até 30 MW operam em várias usinas termelétricas na Rússia. Em plantas de múltiplos estágios, uma eficiência muito maior é alcançada (cerca de 0,93) devido à alta eficiência dos elementos estruturais.
