Gasturbine

Eine Gasturbine (GT) ist eine Verbrennungskraftmaschine, in der ein Treibstoff verbrannt wird, um eine Heißgasströmung zu erzeugen, die beispielsweise genutzt werden kann, um durch eine Heißgas-Entspannungsturbine (mechanische) Rotationsenergie zu erzeugen. Neben dem Antrieb der Verdichterkomponente der Gasturbine kann die Rotationsenergie auch zum Antrieb gekuppelter Maschinen, wie z. B. eines Erdgasverdichters oder eines Synchron-Generators, verwendet werden. Die Heißgasströmung als Abgas wird bei ortsfester Nutzung für einen Abhitzedampfkessel zur Versorgung einer Dampfturbine genutzt. Im Falle einer mobilen Anwendung (Flugzeug) wird die Heißgasströmung meist zum Betrieb einer weiteren Turbine genutzt (siehe Turbofan und Turboprop). Damit kann deren Drehzahl deutlich niedriger als die der Gasturbine liegen sowie recht unabhängig geregelt sein – bis hin zum Stillstehen.

Die Hauptkomponenten einer Gasturbine sind in Strömungsrichtung zuerst der Lufteintritt und Verdichter (der Luft ansaugt und komprimiert), dann die Brennkammer, in der der Treibstoff eingebracht und verbrannt wird, eine Gasexpansionsturbine (die einen Teil der Energie der Verbrennung in Rotationsenergie wandelt) sowie der Abgasaustritt.

Physikalisch gesehen ist die Gasturbine eine thermische Strömungsmaschine (Turbomaschine) und damit eine Unterordnung der thermischen Fluidenergiemaschine. Das Wirkungsprinzip beruht auf dem in diesem Fall rechtslaufenden thermodynamischen Kreisprozess nach James Prescott Joule (Joule-Prozess; siehe Abschnitt „Funktionsweise“).

Inklusive der Flugtriebwerke sind weltweit insgesamt deutlich mehr als 100.000 große Gasturbinen im Einsatz.