Турбина — это вращающееся механическое устройство, которое использует поток жидкости, например воды, пара или газа, преобразуя его кинетическую энергию в механическую энергию вращения.
В основном, турбины используют жидкости для выработки энергии, но существуют и другие виды турбин: например, ветряная мельница, крылья которой вращаются благодаря силе ветра, а не жидкости.
Начиная с XVII века, инженеры трудились над созданием различных видов турбин, чтобы обеспечить наши постоянно растущие потребности в потреблении энергии.
Создателем турбин называют греческого математика и инженера Герона. Считается, что именно он изобрел паровой двигатель, который стал прототипом паровой турбины.
Устройство называлось Эолипил, что в переводе означает «ветряной шар». Его также называют «Геронов шар». Эолипил представлял из себя сферу, расположенную таким образом, чтобы она могла вращаться вокруг своей оси. Перпендикулярно этой оси были расположены два отверстия для выхода пара.
Шар наполовину заполняли водой, затем нагревали, вода начинала двигаться по трубкам-паропроводам, и из отверстий выбрасывался пар, который создавал крутящий момент, за счет которого шар начинал вращаться.
Изобретение Герона не было по достоинству оценено его современниками. Только спустя более, чем полторы тысячи лет изобретатели со всего мира, среди которых были Леонардо Да Винчи, Томас Севери, Жозеф Кюньо, Никола Тесла смогли воспользоваться трудами великого предшественника и начали создавать собственные изобретения.
Результатом этих экспериментов стала промышленная революция, которая позволила практически полностью избавиться от ручного труда, заменив его механическим. Так началась эра машин.
Для примера рассмотрим процесс создания ветровой турбины.
Ветровая турбина состоит из трех основных частей: башни, гондолы и лопастей.
Сначала строится башня. Она представляет собой стальную трубу или конструкцию из бетона, предназначенную для подъема исполнительных механизмов на высоту, необходимую для выработки максимального количества электроэнергии. Далее башня поднимается на место с помощью крана, после чего проверяется устойчивость конструкции. На верхушку башни устанавливается гондола из стекловолокна, которая состоит из коробки передач, скоростных валов, генератора, контроллера и тормоза. И, наконец, устанавливают самую важную часть – лопасти. Для производства лопастей ветряных турбин в основном используется стекловолокно, алюминий и даже легкая древесина. Лопасти контактируют с воздушными массами, которые заставляют их вращаться и вырабатывать механическую энергию, которую генератор позднее преобразует в электрическую.
Турбины сегодня используются в различных отраслях: например, на ветряных электростанциях, тепловых электростанциях (ТЭЦ), а также в автомобилестроении.
Каждая из турбин отличается по своей конструкции, которая позволяет правильно выполнять свою работу.
Турбины чрезвычайно важны, потому что практически вся электроэнергия производится путем преобразования механической энергии турбины в электрическую энергию, без которой не мыслима жизнь современного человека.
А какие виды альтернативных источников энергии знаете вы? Пишите в комментариях. И не забывайте подписываться на наш канал и ставить лайки.