تعتبر شفرات التوربينات مكونًا مهمًا في قسم التوربينات في محرك التوربينات الغازية. تكون الشفرات الدوارة عالية السرعة مسؤولة عن رسم تيارات غاز عالية الضغط وعالية الضغط في الاحتراق للحفاظ على تشغيل المحرك. من أجل ضمان التشغيل المستقر والزمان لفترة طويلة تحت البيئة القصوى لدرجة الحرارة العالية والضغط العالي ، غالبًا ما يتم تزوير شفرات التوربينات مع سبائك درجات حرارة عالية وتبريدها بطرق مختلفة ، مثل تبريد تدفق الهواء الداخلي ، أو تبريد الطبقة الحدودية ، أو الطلاء الحراري الحراري لحماية الشفرات لضمان الموثوقية أثناء التشغيل. في كل من محركات التوربينات البخارية والغاز ، يعد التعب المعدني للشفرات هو أهم سبب لفشل المحرك. يمكن أن يكون سبب التعب المعدني بسبب اهتزاز قوي أو صدى. غالبًا ما يستخدم المهندسون مخمدات الاحتكاك لتقليل الأضرار التي لحقت بالشفرات الناجمة عن هذه العوامل.
تتعرض شفرات محرك التوربينات عمومًا لإجهاد التشغيل الكبير ودرجة حرارة التشغيل العالية ، وتتغيرات الإجهاد ودرجة الحرارة أكثر تكرارًا وعنف النصل. في الوقت نفسه ، من أجل تحسين كفاءة التوربينات ، عادة ما يتم تصميم الشكل السطحي لشفرة التوربينات كسطح مقطع متقاطع متغير ، يكون الشكل معقدًا. لذلك ، تصبح النمذجة الهندسية الدقيقة لنصل التوربين شرطًا أساسيًا لآلات التوربينات. يتمثل جوهر النمذجة الهندسية لشفرات التوربينات في إيجاد طريقة لتلبية متطلبات تمثيل الشكل والتصميم الهندسي بفعالية ، ولكن أيضًا لتسهيل تبادل معلومات الشكل والأساليب الرياضية للبيانات لوصف سطح شفرة التوربينات.
في محرك التوربينات الغازية ، تتكون مرحلة توربين واحدة من قرص دوار يحمل العديد من شفرات التوربينات وحلقة ثابتة من دوارات دليل الفوهة أمام الشفرات. يتم توصيل التوربينات بضاغط باستخدام عمود (التجميع الدوار الكامل يسمى أحيانًا "التخزين المؤقت"). يتم ضغط الهواء ، ورفع الضغط ودرجة الحرارة ، حيث يمر عبر الضاغط. ثم يتم زيادة درجة الحرارة عن طريق احتراق الوقود داخل الاحتراق الذي يقع بين الضاغط والتوربين. ثم يمر الغاز عالي الحرارة وعالي الضغط عبر التوربينات. تستخرج مراحل التوربينات الطاقة من هذا التدفق ، مما يقلل من ضغط ودرجة حرارة الغاز ونقل الطاقة الحركية إلى الضاغط. إن الطريقة التي يعمل بها التوربينات تشبه كيفية عمل الضاغط ، فقط في الاتجاه المعاكس ، بقدر ما يتعلق الأمر بتبادل الطاقة بين الغاز والآلة ، على سبيل المثال. هناك علاقة مباشرة بين مقدار تغيرات درجة حرارة الغاز (زيادة في الضاغط ، انخفاض في التوربين) ومدخل طاقة العمود (الضاغط) أو الإخراج
بالنسبة للمحرك التوربيني ، يزداد عدد مراحل التوربينات المطلوبة لدفع المروحة باستخدام نسبة الالتفافية ما لم يكن من الممكن زيادة سرعة التوربين عن طريق إضافة علبة تروس بين التوربينات والمروحة في هذه الحالة. يمكن أن يكون لعدد مراحل التوربينات تأثير كبير على كيفية تصميم شفرات التوربينات لكل مرحلة. العديد من محركات التوربينات الغازية عبارة عن تصميمات مزدوجة ، مما يعني أن هناك بكرة عالية الضغط ومخبات منخفضة الضغط. تستخدم التوربينات الغازية الأخرى ثلاثة مكبات ، مما يضيف بكرة الضغط الوسيط بين التخزين المؤقت عالي الضغط. يتعرض التوربينات ذات الضغط العالي لجهاز الهواء الأكثر سخونة والأعلى ضغطًا ، ويتعرض التوربينات ذات الضغط المنخفض للهواء البارد والضغط أقل. يؤدي الاختلاف في الظروف إلى تصميم شفرات التوربينات ذات الضغط العالي والضغط المختلفين بشكل كبير في اختيارات المواد والتبريد على الرغم من أن المبادئ الديناميكية الهوائية والديناميكية الحرارية هي نفسها. في ظل هذه ظروف التشغيل الحادة داخل التوربينات الغازية والتوربينات البخارية ، تواجه الشفرات درجة حرارة عالية ، وضغوط عالية ، واهتزازات عالية. تُعد شفرات التوربينات البخارية مكونات حرجة في محطات الطاقة التي تحول الحركة الخطية لدرجات الحرارة العالية والبخار ذي الضغط العالي التي تتدفق إلى أسفل الضغط في حركة دوارة لعمود التوربينات.
اشترك في النشرة الإلكترونية:
الحصول على التحديثات، خصومات وعروض خاصة وجوائز كبيرة!
( 
مسح لزيارة
