Il turbogas, detto anche turbina a gas (da non confondere con l’omonima macchina), è un motore a combustione interna utilizzato per trasformare mediante turbomacchine l’energia chimica del combustibile. L’energia estratta viene resa disponibile sotto forma di potenza all’albero, aria compressa, spinta o una loro combinazione ed è utilizzata per muovere aerei, treni, navi, generatori o anche carri armati.
L’insieme compressore-turbina-albero è detto gruppo. In un motore possono essere presenti più gruppi (in genere due, più raramente tre) che ruotano a velocità differenti in modo da ottimizzare il rendimento di compressione.
Il principio di funzionamento è il seguente: l’aria è aspirata e compressa dal compressore che la immette in camera di combustione. Qui viene miscelata al combustibile che, con la sua ossidazione, innalza l’entalpia della corrente gassosa che prosegue il suo percorso passando negli stadi della turbina dove ha la possibilità di espandersi, cedendo energia alla turbina stessa. La turbina trascina il compressore e l’energia netta risultante viene utilizzata direttamente come energia meccanica nel campo delle applicazioni industriali, ad esempio per trascinare macchine, nel campo della propulsione aeronautica per trascinare eliche (turboalbero, turboelica) o per fornire la spinta (turbogetto, turboventola), oppure, in campo energetico, trasformata in energia elettrica mediante un alternatore accoppiato alla turbina.
Da un punto di vista termodinamico, il funzionamento ideale delle turbine a gas è descritto dal ciclo Brayton, in cui l’aria è compressa isoentropicamente, la combustione avviene a pressione costante e l’espansione nella turbina avviene isoentropicamente fino alla pressione di aspirazione.
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