공기터빈

요약 압축공기를 날개차(impeller)에 분사하여 동력을 발생하게 하는 터빈이다. 증기터빈과 같은 원리에 의해 만들어진다. 축류터빈, 레이디얼 터빈 등이 있다.

공기터빈

증기터빈과 같은 원리에 의한 것이며, 용적형(容積型) 원동기에 비해 압축공기를 대기압까지 완전히 팽창시킬 수가 있다. 그러나 간단한 구조가 바람직하기 때문에 단단(單段)의 축류충동 터빈이 많으며, 더욱이 강도상(强度上) 날개차의 회전속도가 제한되므로, 초압(初壓)이 높을수록 효율은 저하되어 용적형 기관의 효율에는 미치지 못한다. 날개차는 매분 2,000∼4,500회전하며, 고속회전하는 그대로 이용할 수 있는 프로펠러 송풍기나 원심펌프 등의 구동(驅動)에 사용된다. 공기터빈의 종류·구조·성능은 가스터빈과 거의 같으나, 고온·고압의 연소가스 대신 압축공기를 이용하는 점만이 다르다.

종류에는, ① 축류터빈:흐름이 회전축에 평행으로 증속감압(增速減壓)하면서 흐르므로 박리(剝離)의 염려가 없고, 팽창비도 2 이상으로 할 수 있으며, 설계점(設計點)의 효율은 80% 전후이다. 단당(段當) 작업량을 크게 하기 위해 날개차의 상대 마하수(數)를 1 가까이로 잡은 천음속(遷音速) 터빈도 시작(試作)되어 좋은 효율을 나타내고 있다.

② 레이디얼 터빈:날개차 내의 흐름은 외주(外周)에서 중심을 향해 반지름 방향으로 흐르며, 출구에는 안내날개(guide vane)가 붙어 있다. 단당(段當) 팽창비는 3∼3.5로 비교적 효율도 좋으나, 다단(多段)으로 하는 것은 곤란하다. 특수한 것으로 공기액화분리법(空氣液化分離法)에 사용되는 단단 레이디얼 반동(反動)터빈은 원동기라기보다 에너지 흡수용으로, 매분 3만∼5만 회전을 한다. 또 원주면에 움푹하게 깎아낸 부분에 고속공기를 분사하여, 매분 10만 정도의 회전을 하게 하는 충동공기 터빈은 초원심분리기(超遠心分離機)나 연삭용(硏削用) 숫돌의 구동 등에 사용된다.