Last-modified: 2016-03-02 (水) 11:26:08 (596d)

【ガスタービン】(がすたーびん)

Gasturbine.

内燃機関およびジェットエンジンの一種。

燃焼で生じた高温高圧の排気ガスの圧力でタービンブレードを回し、これによってトルクを得る。
または、排気ガスを後方に噴射する事で推力を得て、トルクはエンジン自体が空気を吸引・圧縮するために利用される。
発生した動力の取り出し方に応じてターボジェットターボファンターボプロップターボシャフトなどと細分される。

潜在的なエネルギーの多くが排気ガスとして逃げていくため、熱機関としての効率はあまり良くない。
特に低出力での燃費は著しく悪く、また回転数の調整が困難である。
また、タービンブレードが熱的負荷に耐えきれず劣化・融解する恐れがあるため平均故障間隔が短い。
さらに、火災を誘発するほど高温の排気ガスが生じるため、都市圏での運用や民生用途での利用が困難である*1

一方で作動原理が単純明快なため、軽量かつ大出力に設計する事ができる。
航空機のように極端に切り詰めた設計をするのでないなら、天然ガスやLPGなど安価な燃料を使って燃費を補う事もできる。
また、空気の流入を必要とするにもかかわらず、ゼロ速度からマッハ3程度までの幅広い速度帯で稼働させられる。

これらの特性を踏まえ、飛行機推力を得るためのエンジンとして高いシェアを占める。
また、燃費の経済性があまり問題にならない(実際には大問題なのだが、無視せざるを得ない)軍事分野でも広く用いられる。
艦艇では巡航速度を維持する際にはディーゼルエンジンを用い、急加速など負担の大きな機動に際して大出力のガスタービンに切り替える運用が多い。
火力発電にも用いられ、ガスタービンの排気余熱で水を沸騰させて蒸気タービンを駆動させる「コンバインドサイクル」が広く用いられている。

関連:タービン入口温度 APU JFS


*1 排気する前に温度を下げれば良いだけの話ではあるのだが、そのための機構を追加するにも重量とコストがかさむ。

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