Turbokoneet

Turbokoneet ovat laitteiden kokonaisuus, jonka tavoitteena on muuttaa energian rotorin ja työväliaineen välillä. Yleisimmät tyypit ovat turbiinit, kompressorit ja pumput, joita käytetään sekä nesteissä että kaasuissa. Turbokoneet ovat keskeisiä sähkön tuotannossa, teollisissa prosesseissa sekä liikenteessä.

Tyypeittäin turbokoneet jaetaan erityisesti turbiineihin (höyry-, kaasu- ja hydrauliset turbiinit) sekä kompressoreihin ja pumppuihin. Suosittuja geometrioita ovat aksiaali- ja radiaali (pyörivä) turbokoneet sekä aksiaali- ja radiaalikompressorit. Lapojen muoto ja virtauskanavien suunnittelu vaikuttavat tehoon ja hyötysuhteeseen.

Perusperiaate perustuu energian siirtämiseen nesteen tai kaasun liikkeen avulla. Turbiini saa energian virtauksesta roottorille, kun taas kompressori tai pumppu lisää energiaa roottorista nesteen tai kaasun paineen ja virtauksen kasvattamiseksi. Teho, hyötysuhde ja käyttöönoton luonne riippuvat suunnittelusta, käyttökohteesta sekä materiaalien ja virtausilmiöiden ominaisuuksista.

Käyttökohteita ovat voimalaitokset ja teollisuus, joissa turbiinit tuottavat sähköä tai käyttävät energiaa suurien prosessien pyörittämiseen; lentokone- ja meriliikenteen moottorit; kemianteollisuuden prosessit sekä rakennusten ilmanvaihto ja jäähdytysjärjestelmät.

Historia ja kehitys: Turbokoneiden kehitys kiihtyi 1800–1900-luvuilla höyry- ja kaasuturbiinien myötä. Nykyisin käytetään kehittyneitä materiaaleja sekä laskennallista muotoilua (CFD) ja älykkäitä ohjausjärjestelmiä, jotka parantavat suorituskykyä ja luotettavuutta.

Lisätietoja: turbokone, turbiini, kompressori, pumppu.