Для рационального использования энергии сжатого газа на нефтяных и газовых месторождениях необходимо внедрять новые технологии. Весьма актуальными являются работы по созданию надежных и простых турбин для преобразования энергии газового потока в другие виды энергии. Вместе с тем, известные проблемы с изменением климата подталкивают исследователей к поиску новых путей для получения дополнительной энергии без сжигания углеводородов. Энергия сжатого газа может быть преобразована в тепловую или в электрическую энергию, такие варианты технологической цепочки наиболее востребованы для арктических регионов.
Рассмотрена разработка экспериментального образеца генератора тепловой энергии. Одним из главных его элементов является турбина, преобразующая энергию сжатого газа в механическую. Далее в технологической цепочке, механическая энергия преобразуется в гидравлическую энергию в насосе, перекачивающем теплоноситель. Насос соединен с турбиной через трансмиссию. Возможно применение различных видов трансмиссии, в том числе механической или электромеханической.
При создании новой турбины ставилась задача уменьшения массы ротора до предельно малых значений. При малой массе ротора ослабевает проблема с его балансировкой, открывается возможность для увеличения скорости вращения ротора с расширением области применения такой турбины. При конструировании рассмотрены возможности работы турбины без использования статора. В связи с этим интерес представляют турбины, по классификации относящиеся к классу активных турбин. Лопатки турбины должны быть тонкостенными, но прочными, рассмотрены лопатки и лопасти, имеющие форму петли.
Для проверки работоспособности будущей машины созданы модели деталей и узлов. Проверены принципы и процессы преобразования энергии сжатого газа в механическую. С использованием электромеханической трансмиссии проверены принципы преобразования механической энергии в электрическую энергию и далее в тепловую энергию.
