Turbin adalah mesin penggerak dimana energi fluida kerja digunakan langsung untuk memutar roda turbin. Berbeda dengan yang terjadi pada mesin torak, pada turbin tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi. Bagian turbin yang berputar yaitu rotor atau roda turbin, sedangkan bagian yang tiadak berputar yaitu stator atau rumah turbin. Roda turbin terletak di dalam rumah turbin dan roda turbin memotong poros daya yang menggerakan atau memutar bebannya. Di dalam turbin fluida kerja mengalami proses ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan, dan mengalir secara kontinu. Fluida kerjanya dapat berupa air, uap air, atau gas.
Contoh sebuah turbin air dapat dilihat pada gambar berikut.
 |
| Turbin air (KAPLAN) |
Prinsip Kerja Turbin
Pada roda turbin terdapat sudu dan fluida kerja mengalir melalui ruang di antara sudu tersebut. Apabila roda turbin dapat berputar, maka ada gaya yang bekerja pada sudu. Gaya tersebut timbul karena terjadinya perubahan momentum dari fluida kerja yang mengalir di antara sudu. Maka, sudu haruslah dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat terjadi perubahan momentum pada fluida kerja tersebut.
 |
| Roda turbin |
Dari gambar diatas dapat diperlihatkan irisan melintang sudu pada suatu jarak tertentu dari sumbu roda turbin, kemudian dibeberkan di atas sebuah bidang datar.
Sudu-sudu Turbin
Seperti telah diterangkan sebelumnya, permukaan roda turbin dipasang sudu-sudu. Karena sudu tersebut bergerak bersama-sama dengan roda turbin, maka sudu tersebut dinamai sudu gerak. Pada sebuah roda turbin mungkin terdapat beberapa baris sudu gerak yang dipasang berurutan dalam arah aliran fluida kerja. Setiap baris sudu terdiri dari sudu yang disusun melingkari roda turbin, masing-masing dengan bentuk dan ukuran yang sama.
Turbin dengan satu baris sudu gerak saja dinamakan turbin bertingkat tunggal. Sedangkan turbin dengan beberapa baris sudu gerak dinamai turbin bertingkat ganda. Dari segi pengubah momentum fluida kerjanya, turbin dibagi menjadi dua golongan utama, yaitu turbin implus dan turbin reaksi.
1. Turbin implus
Turbin implus adalah turbin yang dimana proses ekspansi dari fluida kerja (proses penuruna tekanan) hanya terjadi di dalam sudu-sudu tetapnya saja. Dalam hal ini diharapkan tidak terjadi penurunan tekanan di dalam sudu gerak. Meskipun demikian, dalam kenyataanya penurunan tekanan (kecil) di dalam sudu gerak tak dapat dihindarkan berhubung adanya gesekan, aliran turbulen, dan kerugian energi lainnya.
2. Turbin reaksi
Turbin reaksi adalah turbin yang dimana proses ekspansi dari fluida terjadi baik di dalam sudu tetap maupun sudu gerak. Namin demikian ada kemungkinan sebuah turbin menggunakan sebuah roda turbin dengan baris sudu implus dan reaksi.
 |
| Baris sudu tetap dan sudu bergerak |
Di dalam turbin bertingkat ganda seperti gambar di atas, proses ekspansi dari fluida kerja dilakukan secara bertahap dari satu tingkat ke tingkat berikutnya, di mana satu tingkat terdiri dari satu baris sudu tetap dan satu baris sudu gerak.
Tujuan dari penggunaan turbin bertingkat ganda adalah untuk menaikkan efisiensi dan memperkecil kecepatan tangensial dari roda turbin. Celah antara puncak sudu dan rumah turbin harus dibuat sesempit mungkin agar energi fluida kerja dapat sebanyak-banyaknya diubah menjadi kerja berguna.
Di samping itu, pada umumnya roda turbin berputar dengan kecepatan tinggi. Oleh karena itu, roda turbin harus ada dalam keadaan balans untuk mengurangi getaran dan mencegah terjadinya kerusakan, terutama akibat goresan atau tumbukan antara (puncak) sudu gerak dengan rumah turbin, atau antara (puncak) sudu tetpa dengan roda turbin.
Fluida Kerja
Air, uap air, dan gas dapat digunakan sebagai fluida kerja turbin. Maka turbin diberi nama sesuai dengan jenis fluida kerjanya. Dengan demikian, turbin uap, turbin gas, dan turbin air berturut-turut adalah turbin dengan uap, das dan air sebagai fluida kerjanya.
Oleh karena karakteristik uap, gas, dan air tidak sama, maka kondisi operasi dan karakteristik turbin uap, turbin gas dan turbin air juga berbeda, masing-masing mempunyai ciri, keuntungan, kerugian serta kegunaan yang berbeda.
Silahkan tulis jika ada pertanyaan, kritik maupun saran dan jangan sungkan-sungkan