概述
燃氣輪機中把高溫高壓燃氣的能量轉變為機械功的部件，又稱燃氣渦輪。燃氣透平也可用於其他裝置中作為利用高溫壓力氣體來作功的設備。
燃氣透平一般採用軸流式,僅在燃氣流量很小(例如100千瓦以下的燃氣輪機中)時才較多採用向心式。軸流式燃氣透平主要由靜子和轉子組成。靜子中裝有靜葉片，轉子上裝有動葉片（見透平葉片）。從燃氣輪機燃燒室來的葉片中燃料氣膨脹加速後流入動葉片，對動葉片產生作用力使轉子旋轉，把燃氣的能量轉化為機械功，使燃氣透平能帶動負荷和壓氣機運行。由一列靜葉片和一列動葉片組成的透平級的轉換能量有限，故常用多個級來完成能量轉換。在燃氣透平中一般為2～5級。為達到高效率，燃氣透平中都採用扭轉葉片，並在大量實驗數據的基礎上精心設計。此外，燃氣透平出口裝有擴壓器，使排氣擴壓降速，以減少出口速度損失。因此，燃氣透平效率可達到較高水平，一般為85～91％。
結構
燃氣透平
燃氣透平燃氣透平（圖 1）由於在高溫下工作，熱膨脹、熱應力、熱腐蝕和冷卻等問題突出，對結構設計的要求很高。從燃燒室來的燃氣，經過進氣蝸殼、3個透平級和擴壓器後排出。它的靜子由機匣（又稱氣缸）、持環和靜葉片等組成，靜葉片裝在持環上，持環再裝在機匣上，是一種雙層結構的靜子。在機匣與持環之間有絕熱材料，還通以空氣（從壓氣機中引來，其他部位用的冷卻空氣也由此引來）冷卻，因而機匣的工作溫度較低。由拉桿螺栓將輪盤等聯接而成的組合式轉子，能減少熱應力。動葉片以承載能力強的樅樹形葉根（圖2）裝在輪盤上。轉子中也通以冷卻空氣，以降低輪盤等的工作溫度。
雙層靜子和組合式轉子有顯著的優點，在燃氣透平中得到普遍套用。在進口燃氣初溫很高的燃氣透平中，持環與燃氣也隔開，形成多層結構的靜子。通常冷卻後輪盤的溫度最高不超過 550℃，以便採用熱膨脹係數低、導熱係數高且較便宜的珠光體鋼來做輪盤。機匣則能在更低的溫度（例如 400℃左右）下工作，以便能用球墨鑄鐵等較普通的材料來製造。
燃氣透平的靜葉片較多地用抗熱疲勞性能好的鈷基高溫材料製作，動葉片則廣泛用鎳基高溫材料製作。為增強抗熱腐蝕的能力，葉片表面較普遍地採用防腐蝕的保護措施，例如防腐蝕塗層和表面滲鋁等。
葉片冷卻
採用由空氣從內部冷卻的空心葉片後，可使葉片在實際溫度高於材料許可值的燃氣包圍下，本身溫度仍低於材料的許可值而安全工作。這樣就能在已有的高溫材料基礎上更多地提高燃氣初溫，從而有效地提高燃氣輪機效率。因此，發展冷卻葉片和提高冷卻效果，是提高燃氣輪機效率的一條重要途徑。圖2中，對流、衝擊、氣膜和綜合冷卻是常用的幾種葉片冷卻方式。綜合冷卻是前三者的聯合套用，能有效地提高冷卻效果，並使冷卻後葉片的溫度趨於均勻。發散冷卻的效果比綜合冷卻好得多，用水來冷卻葉片也能達到很好的效果，這兩種冷卻方式尚處於試驗階段。
