Leistungsturbine

Leistungsturbine (engl. power turbine) bezeichnet in Gasturbinen- oder Turbinenantrieben eine Turbinensektion, die aus dem heißen Abgasstrom mechanische Arbeit für den Abtrieb entnimmt. Sie kommt vor allem in Turboshaft- und Turboprop-Systemen zum Einsatz und wird häufig als freie Turbine ausgeführt. Bei einer freien Turbine sitzt sie auf einer separaten Antriebswelle, die unabhängig von der Gasgenerator-Welle rotiert und den Abtrieb (Propeller, Helikopterrotor oder andere Lasten) antreibt.

Aufbau und Funktionsprinzip: Typisch besteht die Leistungsturbine aus einer oder mehreren Turbinestufen auf der Auslass- bzw. Abtriebwelle. Der Gasstrom durchläuft zuerst die Gasgenerator-Turbinen, die den Kompressor antreiben, und setzt sich danach durch die Leistungsturbine fort, die die Abtriebswelle mit Drehmoment versorgt. Die getrennte Welle ermöglicht eine unabhängige Regelung von Last und Core-Drehzahl, wodurch Start, Beschleunigung und Lastwechsel erleichtert werden.

Regelung und Betrieb: Die Leistungsabgabe erfolgt durch Anpassung der Brennstoffzufuhr; je nach Bauart können zudem verstellbare Düsen oder Turbineneinlasswinkel eingesetzt werden. Durch die freie Turbine ist eine schnelle Lastanpassung möglich, ohne die Core-Welle stark zu beeinflussen.

Anwendungen: Hauptsächlich in Turboprop- und Turboshaft-Motoren sowie in bestimmten stationären oder maritimen Gasturbinen, in denen eine direkte Abtriebsleistung gewünscht ist.