توربین گاز، که توربین احتراقی هم نامیده میشود، نوعی موتور احتراق داخلی است. توربین گاز دارای کمپرسور دوار بوده که با یک توربین پاییندست کوپل شده است یک محفظه احتراق بین این دو قرار دارد. هوای تازه از میان کمپرسور جریان مییابد و فشار آن بالا میرود. انرژی سپس با اسپری سوخت به هوا و مشتعلشدن آن افزوده میشود و در نتیجه احتراق جریانی با دمای زیاد ایجاد میکند. گاز دما زیاد فشار بالا وارد توربین شده که تا رسیدن به فشار خروجی منبسط میشود و در نتیجه کار خروجی شافت در این مرحله تولید میشود. از کار شافت توربین برای راندن کمپرسور و دیگر دستگاهها مانند ژنراتور برق که معمولا با شافت کوپل میشود، استفاده میشود. انرژی که برای کار شافت استفاده نمیشود با گازهای خروجی خارج میشود، بنابراین این گازها دما یا سرعت بسیار زیادی دارند. هدف استفاده از توربین گاز تعیینکننده طراحی آن است تا بازده آن ماکزیمم گردد. از توربینهای گاز برای تولید برق هواپیما، قطار، کشتیها، ژنراتورهای الکتریکی و تانکها استفاده میشود.
در ذیل به مزیتها و معایب توربین گاز اشارهشده است:
مزایای توربین گاز:
- نسب توان به وزن زیاد در قیاس با موتورهای رفت و برگشتی
- اندازه کوچکتر نسبت به اکثر موتورهای رفت و برگشتی با توان یکسان
- حرکت تنها در یکجهت، با ارتعاش کمتر نسبت به موتورهای رفت و برگشتی
- قطعات متحرک کمتر نسبت به موتورهای رفت و برگشتی و در نتیجه هزینه نگهداری کمتر
- اطمینان بیشتر بهویژه در کاربردهای توان زیاد
- گرمای هدررفته تقریبا بهصورت کامل در خروجی پراکنده میشود. این امر منجر به جریان خروجی دمای زیاد میشود که برای جوشاندن آب در سیکل ترکیبی یا تولید همزمان قابلاستفاده است.
- فشار کاری کم
- سرعت کاری زیاد
- مصرف و هزینه روغن روان کاری کم
- تغذیه با سوختهای گسترده
- انتشار کمگازهای سمی مانند CO و HC به دلیل داشتن هوای اضافه، احتراق کامل و عدم خاموش شدن شعله بر سطوح سرد
معایب گاز
- هزینه زیاد
- بازده کمتر در حالت غیر فعال نسبت به موتورهای رفت و برگشتی
- شروع مجدد طولانیتر نسبت به موتورهای رفت و برگشتی
- پاسخگویی کمتر به تغییرات در توان مورد نیاز نسبت به موتورهای رفت و برگشتی
- صدای زیاد