Inicialmente sirvieron como motores de barcos que ocupaban mucha potencia pero gracias a su versatilidad hoy tienen muchas aplicaciones.se estima que producen el 75%de la energía eléctrica producida en el mundo. Estas turbinas trabajan a temperaturas de 1000®C a los 1300®C
Las turbinas de aire es un motor rotatorio que transforma la energía cinética de una corriente de agua, vapor o gas en energía mecánica.
Estas son capaces de transformar la energía química que contiene un combustible en energía mecánica, sirve como fuerza de impulso para aviones, barcos y automóviles.
TIPOS DE TURBINA DE AGUA
Turbina hidroeléctrica: es capaz de transformar la energía cinética del agua en energía mecánica, lo utilizan mas en plantas hidroeléctricas ya que muestran un buen rendimiento, están formadas por un estator y un rotor el estator sirve para regular y dirigir el caudal de agua y el rotor transfiere la energía cinética del agua al eje en el que está montado
Turbina Francis: desarrollada en 1848 por el ingeniero james b. Francis y al tiempo es la turbina más utilizada. Es una turbina de flujo centrípeto en la que el agua llega al rotor atravez de una espiral y un rodillo en la parte fija lleva el caudal para invertir las palas del rotor se utiliza para caudales de agua de 2 a 100 metros cúbicos por segundo.
Turbina Pelton: esta fue desarrollada en 1879 por el carpintero americano Lester Allan Pelton, su funcionamiento es como el de una noria clásica con paletas de los antiguos molinos de agua. El agua se va a la tubería forzada que cuenta con una boquilla en el extremo, una obturación que aumenta la velocidad del agua, al salir el agua golpea las paletas del rotor y esta está diseñada para caudales de menos de 50 metros cúbicos.
Turbina Kaplan: fue desarrollada en 1913 por el austriaco Viktor Kaplan funciona como las hélices de un barco es tipo axial, el caudal de agua hace que las hélices giren hacia adentro y hacia afuera en dirección axial con respecto al eje de rotación de las hélices esta es para pequeñas capacidades aunque es buena en el funcionamiento de variaciones del caudal de hasta 200 metros cúbicos.
Tipos de turbinas de aire
Turbina de vapor: funcionan convirtiendo la energía térmica almacenada en el vapor en energía mecánica, son similares a los motores de combustión, las plantas eléctricas generan vapor por medio del gas natural, combustible o reactores nucleares, el vapor es canalizado atravez de la turbina que hace girar los rotores los cuales impulsan el generador eléctrico.
Turbina turborreactor: es parecido a un ventilador ya que es colocado dentro de un ducto parecido a un cilindro, permitiendo al diseñador afectar la presión y velocidad del flujo de aire reduciendo las pérdidas de impulso de los vórtices de los extremos del ventilador, es utilizada en aeronaves, aerodeslizadores e hidrodeslizadores.
Turbina eólicas: estas conviertes la energía cinética del viento, y esta se puede utilizar directamente en maquinarias para bombear agua, cortar madera y moler piedras, es más conocida como molino de viento.
TIPOS DE TURBINA DE GAS
Turbina estatorreactor: esta dirige un flujo de gas al rotor mediante paletas estáticas de admisión en turbinas multietapa, el remolino de salida en el flujo de gas de un rotor de turbina precedente es dirigido hacia otra etapa del rotor que gira en sentido inverso.
Turbina aeroderivada: están diseñadas para aeronáutica pero son utilizadas en plantas industriales como micro turbinas, cuentan con una gran versatibilidad de operación y arranque ya que no es una operación tan crítica como otro tipo de turbina de gas, alcanzan potencias de hasta 50MW, moviendo los gases a una velocidad altísima, pero bajo caudal, su mantenimiento es fácil y en poco tiempo.
Turbina de gas industrial: este tipo de turbina sirve para la producción de electricidad, teniendo grandes potencias y largos periodos de operación sin paradas ni arranques continuos. Su potencia llega hasta lo 500MW y debe de tener mantenimiento in-si.tu por su gran peso y tamaño.
Turbina de silo: en esta turbina la cámara aparece sobre la parte superior de la turbina, los inyectores atravesando el techo superior y los gases de escape llegan a la turbina de expansión por una abertura inferior conectada a esta este tipo se restringe al manejo de h2 y otros combustibles experimentales.
Turbina de acción: en este diseño el vapor se distribuye en toda la sección por medio de toberas, a la salida de estas la energía del vapor que es cinética mueve los alabes. Suele tener varias toberas de entrada.
Turbina de acción-reacción: están formadas por carretes con alabes fijos y móviles aplicados de forma alternativa, las fijas dirigen el vapor al alabe móvil.
Todas las turbinas anteriores requieres un mantenimiento para alargar la vida de estas.