**La turbina a gas è una [[motore a combustione interna|macchina rotativa a combustione interna]]**, costituita da un albero, sul quale sono calettati un compressore assiale, una turbina ed un utilizzatore, oltre ad un motore di avviamento a diesel o benzina. ![[Pasted image 20241016144310.png]] Il funzionamento della turbina cerca di approssimare al meglio il [[Ciclo di Brayton teorico]]. Il fluido compresso è aria atmosferica, che è poi introdotta in una camera di combustione, qui si ha l'immissione di combustibile ed avviene il processo di combustione, con produzione di gas combusti ad elevata temperatura e pressione. I gas sono immessi in una turbina, dove si espandono fino alla pressione atmosferica e cedono energia meccanica all'albero motore; al termine dell'espansione, i gas combusti sono espulsi nell'atmosfera. *Non vi sono tempi o fasi distribuite in successione temporale all'interno di uno stesso organo, ogni trasformazione avviene in un organo ad essa esclusivamente destinato, ed il fluido segue un processo di fluido che lo trasporta successivamente da un'organo all'altro.* *Grazie a questa continuità di flusso la turbina può gestire portate di fluido molto elevate in dimensioni modeste della macchina, rendendola adatta a produrre potenze specifiche elevate.* ![[Pasted image 20241016144611.png|500]] #### Recupero del calore Il principale metodo per incrementare il rendimento del [[Ciclo di Brayton teorico]] è il **recupero del calore.** ![[Pasted image 20250219172945.png|500]] *Nelle turbine a gas, i gas di scarico escono a temperature molto elevate.* Questo calore ad alta temperatura può essere parzialmente recuperato ed utilizzato per realizzare parte del riscaldamento BC: ![[Pasted image 20250219172911.png|500]] Il calore teoricamente recuperabile, considerando il ciclo reale AB'CD', è pari a: $Q_{R,max}=\gamma_p(T_{D'}-T_{B'})=h_{D'}-h_{B'}$ *essendo* - *h --> [[Entalpia]]* - *$\gamma$ --> calore specifico* Il valore massimo può essere raggiunto solo se le due linee $B'E_1, D'F_1$ sono due [[Cicli di egual trasmissione|linee di egual trasmissione]]; in tal caso il [[Secondo principio della Termodinamica|rendimento termodinamico]] del ciclo diventa: $\color {green} \eta = 1-\frac {h_{F_1}-h_A}{h_C-h_{E_1}}$ *Un altro metodo di recupero termico è la rigenerazione, attraverso un [[Impianto di cogenerazione]], che prevede l'utilizzo di uno scambiatore di calore (rigeneratore) per preriscaldare l'aria in ingresso al compressore utilizzando il calore dei gas di scarico. Questo processo aumenta l'efficienza termica del ciclo.* #### Vantaggi del recupero termico e applicazioni - **Aumento dell'efficienza globale:** Si può raggiungere un'efficienza complessiva superiore all'80% in assetto cogenerativo, rispetto al 30-35% di un impianto convenzionale. - **Riduzione dei consumi di combustibile** - **Diminuzione delle emissioni:** Grazie al minor consumo di combustibile, si riducono le emissioni di gas serra e altri inquinanti. - **Flessibilità di utilizzo:** Il calore recuperato può essere impiegato in varie applicazioni, adattandosi alle esigenze specifiche dell'utenza. Le turbine a gas con recupero termico sono particolarmente adatte per: - Grandi impianti industriali con elevati fabbisogni termici ed elettrici - Impianti a ciclo combinato per la produzione di energia elettrica #### Visuals --- <div class="iframe-container"> <iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/L24Wf0VlTE0?si=PsmCv8OZ5ojF5Aac&amp;start=8" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe> </div> [How Jet Engines Work](https://youtu.be/L24Wf0VlTE0)