چرخ‌پره / Turbine
توربین موتوری چرخنده است که برای چرخیدن از یک سیال مثل آب ، باد ، بخار ، گاز انرژی لازم را به‌دست می آورد و انرژی جنبشی را تبدیل به انرژی مکانیکی و یا الکتریکی می کند.
توربین وسیله‌ای مکانیکی است که انرژی سیالاتی مانند آب، بخار یا گاز را به انرژی مکانیکی چرخشی تبدیل می‌کند. این انرژی مکانیکی سپس می‌تواند برای تولید برق، رانش یا انجام کارهای مکانیکی دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
واژهٔ توربین برای اولین بار به وسیلهٔ کلود بوردین در سال ۱۸۲۸ به وجود آمد که از لغت یونانی به معنی چرخنده یا سر گردان مشتق شده‌است.
انواع توربین
توربین بخار:
از زغال سنگ ، نفت و انرژی هسته‌ای استفاده می‌کنند برای تولید برق در نیروگاه‌های حرارتی.
توربین گازی:
شامل فن ، کمپرسور ، محفظه متراکم‌کننده و یک نازل.
توربین آبی:
انرژی جنبشی حاصل از جریان آب یا انرژی پتانسیل ناشی از اختلاف تراز آب را تبدیل به حرکت دورانی می‌کنند.
توربین بادی:
انرژی جنبشی باد به انرزی مکانیکی تبدیل می کند.
چگونه توربین کار می‌کند؟
توربین‌ها معمولاً شامل یک روتور با پره‌هایی هستند که زمانی که سیال با فشار به آن‌ها برخورد می‌کند، شروع به چرخش می‌کنند. این چرخش، انرژی جنبشی سیال را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند.
کمپرسور یا پمپ دستگاهی مشابه توربین است ولی با عملکرد بر عکس به طوری که این دستگاه انرژی را می‌گیرد و باعث حرکت یک سیال می‌شود.
توربین‌های گاز، بخار و آب معمولاً پوشش محافظی در اطراف پره‌هایشان دارند که سیال را کنترل می‌کنند پوشش‌ها و پره‌ها می‌توانند اشکال هندسی مختلفی داشته باشند که هر کدام برای نوعسیال و بازده متفاوت است.
کاربردهای توربین
توربین‌ها کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارند، از جمله:
* تولید برق: توربین‌ها نقش بسیار مهمی در تولید برق دارند و در نیروگاه‌های مختلف برای تولید برق در مقیاس بزرگ استفاده می‌شوند.
* رانش: توربین‌های گازی در موتورهای جت و برخی از کشتی‌ها برای ایجاد رانش استفاده می‌شوند.
* پمپ کردن سیالات: توربین‌ها می‌توانند برای پمپ کردن آب، نفت و سایر سیالات استفاده شوند.
* درایو صنعتی: توربین‌ها می‌توانند برای به حرکت درآوردن ماشین‌آلات صنعتی و تجهیزات استفاده شوند.
مزایای استفاده از توربین‌ها
* راندمان بالا: توربین‌ها به طور کلی راندمان بالایی دارند و می‌توانند انرژی سیالات را به طور مؤثری به انرژی مکانیکی تبدیل کنند.
* قابلیت اطمینان بالا: توربین‌ها معمولاً بسیار قابل اعتماد هستند و می‌توانند برای مدت طولانی بدون نیاز به تعمیر کار کنند.
* دوستدار محیط زیست: توربین‌های بادی و آبی منابع انرژی تجدیدپذیر هستند و آلودگی زیست محیطی ایجاد نمی‌کنند.
آینده توربین‌ها
با پیشرفت تکنولوژی، توربین‌ها نیز در حال توسعه هستند و راندمان و کارایی آن‌ها به طور مداوم در حال افزایش است. همچنین، تحقیقات زیادی برای توسعه توربین‌های کوچکتر و سبک‌تر برای استفاده در صنایع مختلف در حال انجام است.