توربین (turbine) یا چرخ‌ پره موتوری چرخنده است که می‌تواند از یک سیال ( مایع-گاز) انرژی به‌دست آورد.
واژهٔ توربین برای اولین بار به وسیلهٔ کلود بوردین(Claude Burdin) در سال ۱۸۲۸ به وجود آمد که از لغت یونانی به معنی چرخنده گرفته شده‌ است.

ساده‌ترین توربین‌ها یک بخش چرخنده و تعدادی پره دارند که به بخش اصلی متصل شده‌ است. سیال به پره‌ها برخورد می‌کند و بدین ترتیب از انرژی ناشی از متحرک بودن آن استفاده می‌کند. به عنوان اولین توربین‌ها می‌توان آسیاب بادی و آسیاب آبی را نام برد.
توربین های گازی، آبی و بخار معمولاً پوشش محافظی در اطراف پره‌هایشان دارند که سیال را کنترل می‌کنند. پوشش‌ها و پره‌ها می‌توانند اشکال هندسی مختلفی داشته باشند که هر کدام برای نوع سیال و بازده متفاوت است.
کمپرسور یا پمپ دستگاهی مشابه توربین است ولی با عملکرد بر عکس؛ به‌ طوری‌ که این دستگاه انرژی را می‌گیرد و باعث حرکت یک سیال می‌شود.
مراحل کار یک توربین کاملاً برعکس مراحل کار یک پنکه است. در پنکه انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل شده و باعث چرخیدن پره می‌شود. در توربین‌ها، چرخش پره‌ها انرژی جنبشی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده، سپس به الکتریسیته تبدیل می‌شود. باد به پره‌ها برخورد می‌کند و آن‌ها را می‌چرخاند. چرخش پره‌ها باعث چرخش محور اصلی می‌شود و این محور به یک ژنراتور برق متصل است. چرخش این ژنراتور، برق متناوب تولید می‌کند.

انواع توربین

• توربین بخار: برای تولیدبرق در نیروگاه‌های حرارتی که از زغال سنگ،نفت و انرژی هسته ای استفاده می‌کنند؛ این نوع توربین ها به کار برده می‌شوند؛ که از آن‌ها برای هدایت وسایل نقلیه مانند کشتی استفاده می‌شد. این توربین  از بخار، انرژی گرمایی را می‌گیرد و تبدیل به حرکت دورانی می‌کند. نوع نوین آن در سال ۱۸۸۴ توسط چارلز الگرنون پارسونز ابداع شد. حدود ۸۰ درصد برق دنیا از توربین‌های بخاری که درنیروگاه های هسته ای و حرارتی و … به کار می‌رود، تولید می‌شود.
• توربین گازی: این توربین‌ها معمولاً دارای یک ورودی، فن، کمپرسور، محفظه متراکم‌ کننده و یک نازل است. این توربین یک موتور درونسوز از نوع ماشین های دوار است که بر اساس انرژی گازهای ناشی از احتراق کار می‌کند. هر توربین گاز شامل یک کمپرسور برای فشرده کردن هوا، یک محفظه احتراق برای مخلوط کردن هوا با سوخت و محترق‌کردن آن، و یک توربین برای تبدیل انرژی درونی گازهای داغ و فشرده به انرژی گرمایی است. بخشی از انرژی مکانیکی تولیدشده در توربین، صرف چرخاندن کمپرسور خود توربین شده و باقی انرژی، بسته به کاربرد توربین گاز، ممکن است مولد الکتریکی را بچرخاند (توربو ژنراتور)، به هوا سرعت دهد (توربوجت و توربوفن) یا مستقیماً (یا بعد از تغییر سرعت چرخش توسط جعبه دنده) به همان صورت مصرف شود. 
• توربین آبی: توربین‌های آبی چرخ‌هایی هستند که انرژی جنبشی حاصل از جریان آب یا انرژی پتانسیل ناشی از اختلاف تراز آب را تبدیل به حرکت دورانی می‌کنند. این توربین‌ها طیف وسیعی دارند: از ساده‌ترین چرخ‌های آسیاب تا بزرگ‌ترین و پیچیده‌ترین توربین‌هایی که در نیروگاه‌های آبی کاربرد دارند.  این توربین‌ها در قرن نوزده میلادی توسعه یافتند و تا قبل ازتوربین های برقی مهم‌ترین منبع تولیدقدرت در صنایع بودند. امروزه این توربین‌ها بیشتر برای تولیدبرق به کار میروند. این توربین‌ها بیشتر در سدها برای تبدیل انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل آب به برق، مورد استفاده قرار می‌گیرند. 
• توربین بادی: توربینی است که برای تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی به کار می‌رود. توربین‌های بادی در دو نوع با محور افقی و با محور عمودی ساخته می‌شوند.

  توربین‌های بادی کوچک برای کاربردهایی مانند شارژکردن باتری ها یا توان کمکی در قایق های بادبانی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که توربین‌های بادی بزرگ‌تر با چرخاندن ژنراتور، و تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی، به عنوان یک منبع تولید انرژی الکتریکی به‌شمار می‌روند. انواع دیگری از توربین‌های بادی وجود دارد که برای پمپ کردن آب استفاده می‌شود که به آن پمپ بادی می‌گویند یا برای آسیاب گندم به کار می‌رود که آسیاب بادی نام دارد و موارد دیگری که هر کدام نام خاص خودشان را دارند.

• توربین پلتون: (Pelton wheel) یا همان چرخ پلتون توسط شخصی به نام پلتون ( Lester Allan Pelton) در سال 1980 میلادی اختراع شده است.این توربین یکی از انواع توربین های ضربه ای می باشد که معمولا با وارد شدن ضربه توسط آبی که از ارتفاع به پره های توربین برخورد می کند ، چرخش صورت می گیرد.
• توربین کاپلان: این توربین معمولا دارای محور قائم بوده و تغذیه آب در آن همانند توربین فرانسیس به وسیله عضو مارپیچی حلزونی که از جنس فولاد و یا بتن مسلح است، که داخل یک فونداسیون بتنی قرار دارد، انجام می گیرد. ممکن است مقطع عرضی آن مستطیل مستقیم باشد. پره های هادی در این توربین قابل تنظیم است و ورود آب به توربین را تنظیم می کنند و جریان آب به موازی محور هلیس (جریان محوری) است. پره ها به وسیله جریان آب جذب انرژی نموده و چرخ را می چرخانند. آب در امتداد کانال خروجی به وسیله یک لوله مکش خارج می گردد. پره های چرخ های توربین هلیس ثابت هستند ولی در توربین کاپلان و دریاز پره ها متحرک می باشند و با یک دستگاه تنظیم یا دستگاه فرمان برای کنترل دبی قابل تنظیم هستند. هر یک از انحراف یا زاویه پره های هلیس مربوط به یک دبی است. این دستگاه در فاصله حلقه مرکزی هسته بر روی پره ها در هسته نصب می باشد. سرعت مخصوص توربین کاپلان بین 80 تا 300 دور در دقیقه می باشد. 
• توربین دریاز: این توربین دارای یک چرخ هلیس با پره های قابل تنظیم است. اما محور پره ها مایل و تحت زاویه 45-30 درجه نسبت به محور چرخش توربین می باشند. جریان در آن محوری نیست بلکه جریان مختلط است، این زاویه در توربین کاپلان قائمه می باشد.

• توربین های ضربه ای: یا طبقات ضربه ای که ساختمان ساده ای دارند، عبارت از توربین های تک چرخانه ای یا چند چرخانه ای که پره های ضربه ای به آنها متصل می شوند. پره های ضربه ای را می توان از شکل شان تشخیص داد. این پره ها معمولا متقارن اند و اندازه ی زوایای ورودی و خروجی در آنها در حدود 20 درجه است. به خاطر اینکه معمولا در طبقات ورودی توربین بخار که فشار بالایی دارند از آنها استفاده می شود و چون در این طبقات حجم ویژه بخار کم است و مساحت سطح مقطع عبور جریان کوچکتری در مقایسه با طبقات فشار پایین مورد نیاز است، پره های ضربه ای کوتاه اند و مساحت سطح مقطع عبور جریان در آنها ثابت است.

• توربین عکس العملی: طرز کار توربین های عکس العملی در اصل به وسیله پارسونز اختراع شد. این توربین از سه طبقه که  هر کدام شامل یک ردیف پره ثابت و یک ردیف پره متحرک است، تشکیل می شود. پره های ثابت طوری طراحی می شوند که مجرای بین آنها به صورت یک شیپوره در می آید. پره های متحرک توربین عکس العملی  از این جهت به آسانی از پره های متحرک توربین ضربه ای متمایزند که متقارن نیستند و چون مثل شیپوره عمل می کنند، شکلی همانند پره های ثابت دارند هرچند که انحنای آنها در جهت مخالف است. از جمله این توربین ها می توان به توربین های کاپلان و فرانسیس اشاره کرد. 

چرخانه توربین

چرخانه در واقع قلب توربین به شمار می رود. مواد لازم برای ساخت چرخانه با دقت تمام انتخاب می شود تا در دراز مدت در مقابل نرم شدن و خزش مقاومت داشته باشد. این مواد به طور یکنواخت تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند، و شکل پذیری با دوامی دارند و در مقابل پوسته پوسته شدن به خوبی مقاوم هستند. گذشته از مواد، روش های ساخت و تنش های کارکردی از جمله مواردی هستند که باید مورد استفاده قرار گیرند. چرخانه توربین های نیروگا های هسنه ای خنک شونده با آب در مقایسه با توربین های نیروگاه های فسیلی مسائل کمتری دارند، زیرا دمای بخار در آنها پایین تر است . ( در حدود 285 در مقابل 540 درجه سانتی گراد) 

ترکیب توربین ها

در زمان های پیشین، توربین های ساخته شده یا از نوع ضربه ای خالص و یا از نوع عکس العملی خالص بودند. با گذشت زمان، سازندگان در ترکیب و ادغام توربین ها، به ویژه در اندازه های متوسط و بزرگ آزادی عمل پیدا می کردند. آرایشی که بیشتر متداول است عبارت است از ترکیب تک طبقه کورتیس با تعداد زیادی طبقات عکس العملی. این آرایش دارای برخی امتیازات است. طبقه ی ضربه ای برای پذیرش فشار های بالا نسبت به طبقه عکس العملی  بیشتر مناسب است زیرا در پره های متحرک آن در واقع هیچ افت فشاری وجود ندارد. پس از طبقه ضربه ای، فشار به اندازه ای پایین است که، دیگر می توان از طبقات عکس العملی  که بازده بیشتری دارند استفاده کرد.