Turbina to rodzaj silnika, który może pobierać energię z płynu, takiego jak woda, para, powietrze lub spaliny. Posiada szereg ostrzy, zwykle wykonanych ze stali, ale czasami ceramicznych, które wytrzymują wyższe temperatury. Płyn trafia na jeden koniec, popychając ostrza i powodując ich wirowanie, a następnie zostaje wyrzucony na drugi koniec. Płyn opuszcza silnik z mniejszą energią niż wszedł — część różnicy jest wychwytywana przez turbinę.
Turbiny są rdzeniem cywilizacji, ponieważ generowana jest przez nie praktycznie każda forma energii elektrycznej. Kiedy ludzie mówią, że energia węglowa, energia jądrowa, energia hydrotermalna itp., mają na myśli użycie jakiegoś źródła energii do mieszania gazu, który następnie napędza ostrza i generuje energię. Jest to jeden z najczęstszych typów silników, w którym silnik definiuje się po prostu jako coś, co pobiera dane wejściowe i generuje dane wyjściowe. Wraz z silnikami cieplnymi i silnikami turbiny stanowią zdecydowaną większość maszyn dynamicznych.
Turbiny gazowe są jednymi z najbardziej elastycznych typów i są używane do zasilania różnych maszyn mobilnych powyżej określonego rozmiaru, przy czym najbardziej znanym zastosowaniem są odrzutowce. Nawet prom kosmiczny używa jednego do łączenia paliwa w ogromnych ilościach. Ponieważ mogą obracać się z ekstremalnymi prędkościami, turbiny gazowe pozwalają na upakowanie ogromnej ilości energii na stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Typowy silnik tego typu pracuje w zakresie od 3,000 do 10,000 100,000 obr./min, a mniejsze wersje mogą wznosić się powyżej 500,000 100 obr./min. Niedawno skonstruowana, wielkości pudełka zapałek, obraca się z prędkością XNUMX XNUMX obr./min i generuje XNUMX watów. Naukowcy chcą zmusić je do działania z prędkością miliona obrotów na minutę lub wyższą, ale umożliwienie tego bez topienia zespołu może być trudne.
Aby wydobyć największą wydajność z turbin, często łączy się je ze sobą. Może to prowadzić do poziomów sprawności na poziomie 60% lub wyższym, co jest całkiem niesamowite w świecie termodynamiki. Szczegółowe zrozumienie działania tych silników to domena inżynierów mechaników, chociaż każdy, kto pracuje z maszynami, prawdopodobnie zna podstawy.