هذا أكثر انتشاراً في مجال توربين الغاز صناعة شفرات توربين الغاز هي واحدة من أهم المكونات داخل محرك توربين الغاز. هذه الشفرات تحسن عمل المحرك وتجعله يعمل بسلاسة. في هذا المقال، سنناقش كيفية تصميم شفرات توربين الغاز، المواد المستخدمة في تصنيعها، وتدفق الهواء الخاص بها. سنناقش أيضًا المفاهيم الجديدة والتحسينات في هذا المجال.
محرك توربين الغاز المتكامل مع تدفق الهواء SATCOM. موقع شفرات توربين الغاز. هذه الشفرات تستخلص الطاقة من الغاز الساخن الناتج عن غرفة الاحتراق وتقوم بتحويلها إلى طاقة دورانية. هذه الطاقة الدوارة تساعد المضاغة وتولّد القوة.
يلعب تصميم شفرات توربينات الغاز دورًا مهمًا جدًا في أداء توربينات الغاز. يجب تصميم شكل وحجم الشفرات بدقة لضمان فعاليتها ومتانتها. تعتمد العديد من توربينات الغاز على شفرات ذات شكل جناح طائرة لأن هذا الشكل يوفر تدفق هواء أفضل ويقلل من السحب. كما أن الشفرات تتعرض لدرجات حرارة عالية وقوى كبيرة، وبالتالي يجب صنعها من مواد قادرة على تحمل هذه الظروف الصعبة.
من الضروري اختيار المواد المناسبة محطة طاقة ذات توربينات غازية دورة مركبة تُشَكَّل الألواح عادةً من مواد ذات قوة عالية ومقاومة للحرارة مثل السبائك الفائقة القائمة على النيكل أو المركبات السيراميكية. هذه المواد قوية للغاية، مما يجعلها قادرة على تحمل درجات حرارة تتجاوز 1000°C؛ ولذلك، فإن اختيار المواد المناسبة أمر حيوي لضمان أن تكون شفرات التوربينات الغازية موثوقة وطويلة الأمد.
تعتمد شفرات التوربينات الغازية أيضًا بشكل كبير على الديناميكا الهوائية، أو كيفية تدفق الهواء حولها. الهدف من تصميم الشفرات هو جعل تدفق الهواء سلسًا مع الحد الأدنى من الخسائر. في الوقت نفسه، تقلل الأسطح الناعمة من السحب وتُحسِّن أداء المحرك. يجب أن يكون زاوية وانحناء الشفرات مناسبين تمامًا لاستخراج أكبر قدر ممكن من الطاقة من تدفق الغاز.
إن التطورات في تصميم شفرات توربين الغاز قد أدت إلى تحسين أداء المحرك. على سبيل المثال، يسمح الطباعة ثلاثية الأبعاد بتصنيع تصاميم معقدة للشفرات تحتوي على قنوات تبريد فريدة داخلها. هذا يسمح للشفرات بالعمل بدرجة حرارة منخفضة وحفظ فترة حياتها. كما أن الطلاءات والمعالجات السطحية الجديدة تحمي من التلف، مما يجعل الشفرات تدوم لفترة أطول.