タービン

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揚水用風力タービン

タービン英語: turbine)とは、流体がもっているエネルギーを有用な機械的動力に変換する回転式の原動機の総称[1]

概説[編集]

蒸気ガス空気その他の流体流れによってホイールローターと(典型的には)ベーン羽根)とが組み合わされたものが回転し、連続的にパワーを生みだす機械のこと。[2]

回転体のまわりに数枚~数十枚程度の羽根・翼がついたものに、蒸気やガスなどのさまざまな流体をあてることで高速回転させる。

抽象的に言えば、流体運動エネルギーを、機械的な回転運動(回転運動のエネルギー)へと変換する装置だとも言えよう。

タービンは流体機械の一種であるが、ピストンモータの往復運動をクランクシャフトで回転運動に変換するタイプの流体機械とは異なり、流体の運動を直接的に回転運動に変換する回転機である。

「タービン」という表現はギリシア語のτύρβη, tyrbē 「かき乱し、乱流」といったような意味の言葉が語源。

なお、作動させるための流体は基本的に液体気体だが、超臨界流体で動くものもある。

タービンの種類[編集]

流体の種類による分類[編集]

水車もタービンの一種である。写真はノルウェーの製材用水車。流水の当て方によってはかなり大きな動力が得られる。
風車(粉ひき)小屋の内部構造。日本語では「小屋」などと呼んでしまっているが、3~4階建てほどの住宅に相当する巨大な装置である。

流体の作動による分類[編集]

  • 衝動タービン : ノズル(静翼)で流体の圧力速度に変換し膨張・減圧して動翼は何も変換せず、ノズルからの流出ガスの衝動力で動翼を回転させるもの。
  • 反動タービン : ノズル(静翼)と動翼で流体の圧力速度に変換し膨張・減圧して、ノズルからの流出ガスの衝撃力と動翼内で膨張したガスの反動力で動翼を回転させるもの。
  • 衝動反動タービン : 動翼において根元から先端にかけて通過するガスの速度と膨張・減圧を均一にする為(動翼の周速度は半径に比例して増加する為、先端を流れるガスの相対速度が減少し膨張・減圧が減少する)に動翼にひねりを与え根元を衝動タービンとし徐々に先端を反動タービンとしたもの、主にジェットエンジンのタービンに用いられる。

流体の流れの方向による分類[編集]

  • 軸流タービン : 軸方向に流体が流れるもの。
  • 斜流タービン : 軸から斜めに広がるように流体が流れるもの。
  • 半径流タービン(ラジアル・タービン) : 軸と直交する向きに流体が流れるもの。ふく流型とも呼ばれる。


構成要素[編集]

関連項目[編集]

参考文献[編集]

  • 松岡増二『ジェット・エンジン』日本航空技術協会 第2版 第6刷 1989年 ISBN 4930858119
  1. ^ a b c ブリタニカ百科事典
  2. ^ Oxford Dictionaries. A machine for producing continuous power in which a wheel or rotor, typically fitted with vanes, is made to revolve by a fast-moving flow of water, steam, gas, air, or other fluid.