Thông tin chi tiết
Tua bin (Tua bin, Tuốc bin hoặc turbine) là thiết bị cơ khí quay để trích xuất năng lượng từ một dòng chất lỏng (hoặc chất khí) và biến nó thành công hữu ích.[1] Ứng dụng chính của tua bin là để sản xuất điện năng (tua bin quay máy phát điện) với quy mô từ trung bình đến lớn trong các nhà máy điện (nhiệt điện, thủy điện, điện hạt nhân và điện gió), mặc dù hiện nay thì cũng đã có không ít những nhà máy điện sử dụng pin Mặt Trời để sản xuất điện nhưng sản lượng điện và độ ổn định của các nhà máy điện sử dụng pin Mặt Trời kém xa so với các nhà máy điện sử dụng tua bin.
Các động cơ tua bin đơn giản nhất có một bộ phận chuyển động được gọi là cụm rô to (rotor assembly), chúng là trục (shaft) hoặc trống (drum) với các cánh (blades) gắn trên đó. Luồng chất khí (hoặc chất lỏng) chuyển động và tác động lên các cánh tua bin để chúng di chuyển và truyền năng lượng quay cho rô to. Các thiết kế tua bin sớm nhất được sử dụng trong lịch sử nhân loại chính là các cối xay gió và các bánh xe nước. Chúng phục vụ chủ yếu cho lĩnh vực nông nghiệp.
Các tua bin khí, hơi và nước thường có vỏ bọc xung quanh các cánh tua bin để chứa và điều khiển lưu chất chuyển động. Người ta công nhận phát minh về tua bin hơi nước do cả kỹ sư người Anh-Ireland Charles Algernon Parsons (1854-1931) và kỹ sư người Thụy Điển Gustaf de Laval (1845-1913) thực hiện. Charles Parsons đã phát minh ra tua bin phản lực vào năm 1884 và Gustaf de Laval phát minh ra tua bin xung lực (tuabin dòng phun tự do) vào năm 1887 (các lý thuyết về tua bin xung lực đã được de Laval đưa ra trước đó 5 năm, vào năm 1882). Các tua bin hơi nước hiện đại thường sử dụng kết hợp cả hai kiểu tua bin (phản lực và xung lực) trong cùng một khối, thường thay đổi độ của phản lực và xung lực từ gốc cánh tới ngoại vi của nó. Hero xứ Alexandria, một nhà toán học, kỹ sư người Hy Lạp (hoặc ông cũng có thể là người Ai Cập nhưng đã bị Hy Lạp hóa), đã trình diễn nguyên tắc tua bin trên một thiết bị có tên "Aeolipile" vào thế kỷ thứ I sau Công nguyên, và trước đó, Vitruvius, một kỹ sư, kiến trúc sư người La Mã, đã đề cập đến chúng vào khoảng năm 70 trước Công nguyên.
Claude Burdin, một giáo sư, kỹ sư khai thác mỏ người Pháp, đặt ra thuật ngữ turbine, dựa theo từ "τύρβη" (đọc là tyrbē) trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là "xoáy", trong một bản ghi nhớ có tên "Des turbines hydrauliques ou machine rotatoires à grande vitesse" mà ông gửi đến cho Viện Hàn lâm Khoa học Pháp vào năm 1822. Benoit Fourneyron, một học trò của Claude Burdin đã chế tạo tua bin nước thực tế đầu tiên.