가스터빈의 기본원리는 무엇인지요?
스팀 터빈은 고압고온의 스팀 에너지를 이용해 터빈을 돌리는 것으로 어느 정도 이해가 되는데 가스터빈에 대한 지식은 전무해서 문의 드립니다. 가스터빈을 돌리는 기본원리는 무엇인지요?
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
압축터빈은 압축기를 고속(약 60,000min－1까지)으로 구동시킨다. 따라서 출력의 상당부분이 압축기 구동에 사용된다. 압축기 구동에 사용된 출력을 제외한 나머지 출력에 의해 동력터빈이 구동(약 55,000min－1까지)된다. 동력터빈은 중간 감속기어를 통해 자동차 구동장치와 연결되어 있으며, 중간감속기어는 동력터빈의 회전속도를 자동차구동에 사용 가능한 범위 내로 감속시키고 토크는 증가시킨다.
각 터빈의 전방에는 노즐 링(nozzle ring)이 설치되어 있는데 가스는 이 링을 통과하면서 가속되어 터빈 블레이드(turbine blade)에 가장 유효한 각도로 유입되도록 되어있다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
가스터빈이라고 해서 일반 내연기관 엔진과 크게다를게 없습니다.
공기흡입 -> 공기압축 -> 연소 -> 확장 및 소멸
[ 상기과정 반복 ]
감사합니다.
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.
가스터빈(Gas Turbine)은 고온 고압 가스를 이용하여 회전 운동을 생성하고, 이를 전기 에너지로 변환하는 기계입니다. 가스터빈의 기본 원리는 다음과 같습니다.
공기 흡입
: 가스터빈의 작동은 공기를 흡입하는 것으로 시작됩니다. 공기는 항공기의 제트 엔진과 마찬가지로 컴프레서를 통해 압축됩니다.
연소
: 압축된 공기는 연소실로 들어가 연료와 섞여 화학 반응을 일으킵니다. 이 과정에서 열이 생성됩니다.
가스 방출
: 연소 과정에서 생성된 고온 고압 가스는 가스터빈의 터빈을 구동합니다. 터빈은 가스의 운동 에너지를 회전 에너지로 변환합니다.
발전기 작동
: 터빈의 회전 운동은 발전기를 구동하여 전기 에너지를 생성합니다.
이러한 과정에서 공기 압축, 연소 및 가스 방출, 터빈 회전 등이 연속적으로 진행되며, 이를 통해 가스터빈은 전기 에너지를 생성합니다. 가스터빈은 높은 효율과 높은 출력을 제공하는데, 이는 고온 고압 가스의 운동 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 방식으로 인해 발생합니다.
가스 터빈은 고온 고압 가스를 이용하여 회전 운동을 만들어 전기를 생산하는 발전기의 일종입니다. 가스 터빈의 기본적인 원리는 고압 가스가 터빈을 통과하면서 회전 운동을 만들어내고, 이 회전 운동을 전기 발전기에 연결하여 전기를 생산하는 것입니다. 가스 터빈은 기체 역학과 열 역학의 원리를 이용하여 설계되어 고속 회전과 높은 효율성을 갖습니다. 고온 고압 가스를 발생시키기 위해 천연 가스, 석탄 가스, 유류 등이 사용됩니다. 이러한 가스는 연소되어 생긴 가스를 고온 고압으로 압축한 뒤, 가스 터빈에 넣어 회전 운동을 만들어 내게 됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
가스터빈(Gas Turbine)은 고온과 고압의 가스를 이용하여 회전운동으로서 기계적인 에너지를 발생시키는 기계입니다. 가스터빈의 기본 원리는 다음과 같습니다.
1. 공기 흡입: 가스터빈은 공기를 흡입하여 압축기(Compressor)에서 공기를 압축합니다.
2. 연소: 압축된 공기는 연소실(Combustor)에서 연료와 혼합되어 연소가 이루어집니다. 연소로 생성된 고온, 고압 가스는 가스터빈 내부의 가스 경로를 따라 흐르면서 회전운동을 일으키는 회전부인 터빈(Turbine)으로 이동합니다.
3. 터빈 회전: 연소로 생성된 가스가 터빈을 통과하면서 회전운동을 일으키며, 이 회전운동으로 인해 터빈 축은 회전합니다. 이 회전은 발전기와 연결된 발전기 축을 회전시켜 전기를 생산합니다.
4. 배기: 터빈을 통과한 가스는 배기로 배출됩니다.
가스터빈은 공기 압축, 연소, 회전부(터빈), 발전기와 같은 기본 구성요소를 포함하고 있습니다. 가스터빈은 고속 회전, 높은 효율, 높은 출력 등의 장점을 갖고 있어 전력 발전, 항공기, 선박 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
가스터빈은 고온 고압 가스를 이용해 회전운동을 이용하여 에너지를 발생시키는 발전기입니다. 가스터빈은 고온 고압 가스를 발생시키는 버너를 이용해 연소 반응을 일으키고, 이로 인해 생성된 가스가 태양계에서 가장 빠른 속도로 회전하는 가스터빈 내부의 터빈 블레이드를 회전시키는 방식으로 발전기를 구동합니다.
가스터빈의 동작 원리는 크게 다음과 같은 단계로 이루어집니다.
공기 흡입: 가스터빈에 공기가 흡입됩니다.
압축: 터빈이 회전하여 공기를 압축합니다. 이 때, 압축된 공기는 상대적으로 높은 온도와 압력을 갖습니다.
연소: 고온 고압 가스를 발생시키는 버너에서 연료가 연소됩니다. 연소 반응으로 생성된 가스는 터빈 블레이드를 회전시키기 위한 원동력을 제공합니다.
확장: 연소 반응으로 생성된 가스는 터빈 블레이드를 회전시키며, 그동안 수직적인 방향으로 확장됩니다. 이 때, 가스의 온도와 압력이 낮아지지만 여전히 충분한 열에너지를 가지고 있습니다.
배기: 터빈 블레이드를 통해 회전운동을 이용한 에너지를 전기 에너지로 변환한 후, 가스는 배기로 배출됩니다.
가스터빈은 고온 고압 가스를 이용해 회전운동을 생성하는 방식으로, 스팀 터빈과는 다른 동작 원리를 갖고 있습니다. 가스터빈은 상대적으로 높은 효율과 빠른 반응속도를 가지고 있어서, 주로 발전소에서 발전용도로 사용되고 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
가스터빈의 기본원리는 높은 압력과 온도를 갖는 가스의 흐름을 이용하여 터빈날개를 회전시키고, 이 과정에서 가스의 열에너지를 터빈의 운동 에너지로 전환시키는 방식으로 작동합니다
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
가스터빈은 고온 고압 가스를 이용하여 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 발전기입니다. 가스터빈의 기본원리는 브레이튼 사이클이라는 열역학 사이클을 이용하는 것입니다. 브레이튼 사이클은 가스를 이용하여 열을 일으키고, 그 열로 인해 압력을 생성하여 터빈을 회전시키는 방식입니다.
가스터빈은 먼저 공기를 압축하여 고압 가스를 만듭니다. 그 다음 고압 가스를 연소실에서 연소시켜 열을 발생시킵니다. 이렇게 발생한 열로 인해 고압 가스가 팽창하면서 터빈을 회전시킵니다. 회전하는 터빈은 발전기를 구동하여 전기를 생산합니다. 마지막으로 고온, 저압의 가스는 배기로 배출되어 다시 시작점인 압축기로 돌아가 공기를 다시 압축하는 사이클이 반복됩니다.
가스터빈의 장점은 반응 시간이 빠르며, 연소 과정에서 발생하는 열을 효율적으로 이용하여 전기 생산 효율이 높다는 것입니다. 또한, 브레이튼 사이클에서 사용되는 고온 고압 가스는 자연가스, 석탄가스, 폐기물가스 등 다양한 화석연료나 재생에너지를 이용하여 생산할 수 있어서, 자원의 다양화와 대기오염 저감에도 이점이 있습니다.
안녕하세요. 이주성 과학전문가입니다.
가스터빈(Gas Turbine)은 공기 압축기, 연소기, 추진기로 구성된 엔진으로, 공기를 압축하여 연료와 섞어 불을 일으키고, 이로 인해 발생한 가스의 에너지를 이용하여 회전력을 발생시켜 항공기나 발전소 등 다양한 용도에 사용됩니다.
가스터빈의 기본 원리는 공기를 압축기에서 압축하여 연소기에서 연료와 혼합하고, 불을 일으켜 가스를 발생시키는 것입니다. 이 가스는 추진기를 구동하여 회전력을 발생시키고, 이 회전력은 기계나 발전기 등 다양한 용도에 이용됩니다.
가스터빈은 속도와 효율성이 뛰어나며, 높은 비행 고도에서도 높은 성능을 발휘합니다. 또한 연료의 소모가 적고, 오염물질 배출량도 적어서 친환경적인 엔진으로 평가됩니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.가스터빈은 가스를 이용하여 터빈을 돌리는 발전기입니다. 가스터빈의 기본 원리는 다음과 같습니다:
공기 흡입: 공기가 가스터빈에 흡입되어 압축기로 향하게 됩니다. 일반적으로 가스터빈은 외부의 공기를 흡입하여 압축기로 향하게 됩니다.
압축: 압축기에서 공기는 압축되어 높은 압력으로 압축되게 됩니다. 이로써 공기의 온도가 상승하게 됩니다.
연소: 높은 압력과 온도의 공기에 연료가 주입되어 연소가 일어납니다. 연소된 연료는 가스터빈의 가운데에 있는 회전식 터빈 블레이드를 힘을 전달하여 회전시킵니다.
터빈: 연소된 연료에 의해 회전한 터빈 블레이드는 고속으로 회전하게 되어 가스터빈의 출력축을 돌립니다.
발전: 터빈의 회전에 의해 발전기가 가동되어 전기를 생산합니다.
배기: 가스터빈을 통해 사용된 가스는 터빈을 지나고 나서 배기로 배출되어 환경으로 방출됩니다.
가스터빈은 연소 과정에서 발생한 가스의 열 에너지를 터빈 회전 에너지로 변환하여 전기를 생산하는 방식으로 동작합니다. 이러한 원리로 가스터빈은 발전소, 공업용 프로세스, 선박 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
가스 터빈은 실제로는 제트 엔진(Jet engine)이라고 하는데, 이 제트 엔진의 원리는 제트 기류를 분출함으로써 뉴턴의 세 번째 운동 법칙인 작용-반작용의 원리에 의해 추력을 얻는 것 입이다.
제트 엔진은 넓은 의미로써 터보제트, 터보팬, 로켓 등을 포함하고 좁은 의미로는 질문자께서 질문하신 가스 터빈 엔진, 즉 터보 제트만을 의미합니다. 제트 엔진 대부분이 가스 터빈 엔진으로 만들어 지기 때문에 가스 터빈 엔진으로도 흔히 불립니다.
가스 터빈은 고온 고압 가스를 이용하여 회전 운동을 발생시켜 전기를 생산하는 기계입니다. 가스 터빈의 작동 원리는 크게 세 단계로 나눌 수 있습니다.
압축 단계(Compressor stage) 가스 터빈은 먼저 공기를 압축하여 높은 압력을 만들어냅니다. 압축기는 여러 단계로 구성되어 있으며, 각 단계에서 압축기의 회전 축을 중심으로 회전하는 날개 모양의 블레이드가 공기를 압축합니다. 이로 인해 압력과 온도가 증가합니다.
연소 단계(Combustion stage) 압축된 공기는 연소실에서 연료와 혼합되어 연소됩니다. 이 과정에서 발생하는 열에 의해 가스의 온도와 압력이 증가합니다. 연료는 일반적으로 천연가스, 유류 또는 태양광 등의 다양한 에너지원을 사용합니다.
확장 단계(Expansion stage) 가스 터빈의 마지막 단계는 확장 단계입니다. 연소된 가스는 가스 터빈의 회전 운동을 발생시키는 회전 부품인 태양광을 통과합니다. 이 회전 운동은 전기 발전기를 구동하여 전기를 생산합니다.
이렇게 공기를 압축하고 연료를 연소시켜 발생한 고온 고압 가스의 운동 에너지를 전기로 변환하는 원리가 가스 터빈의 작동 원리입니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
가스터빈은 연소가스의 흐름으로부터 에너지를 얻는 회전동력기관입니다.
가스터빈은 압축기와 터빈 그리고 연소실로 구성되어 있습니다. 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소함으로써 고온 고압의 기체가 팽창하고 이 힘을 이용하여 터빈을 구동합니다.
가스터빈의 원리는 열역학적으로 '브레이튼 사이클'로 말씀드릴 수 있는데 공기는 단열 압축되고 단열으로 팽창하여 연소하며, 단열 팽창하면서 터빈을 돌리고 다시 초기 온도로 돌아갑니다. 다만 실제로는 마찰과 와류가 발생하여 손실이 발생하기도 합니다.
