Auka afköst umbreytingarrása í flugi með háþróaðri hitaþolnum málmblöndur

Umskiptahluti: lykilbrúin sem tengir brunahólfið og hverflinn

Lögun umskiptahlutans er venjulega smám saman breytileg pípa. Þversniðsflatarmál þess eykst smám saman frá þjöppu til brunahólfsins. Þetta er vegna þess að loftflæðishraði og þrýstingur við úttak þjöppunnar er mikill og nauðsynlegt er að minnka loftflæðishraðann með því að auka þversniðsflatarmálið þannig að hægt sé að blanda loftflæðinu betur við eldsneytið og brenna stöðugt í brunahólfinu. Lengd þess er breytileg eftir heildarhönnun og frammistöðukröfum gasturbínu. Almennt séð ætti lengdarhönnun þess að taka mið af samræmdu umskipti loftflæðis og lágmarka þrýstingstapi.

Þar sem umbreytingarhlutinn þarf að standast háan hita og þrýsting, sérstaklega skiptingarhlutinn frá brunahólfsúttakinu að hverflinum, þarf hann að horfast í augu við hreinsun háhitabrennslugass. Þess vegna notar það venjulega háhitaþolið málmblöndurefni, svo sem nikkel-undirstaða málmblöndur. Hvað varðar framleiðsluferli, getur nákvæmni steyputækni komið við sögu til að tryggja að innra yfirborð þess sé slétt og draga úr núningsþol loftflæðis. Á sama tíma munu sumir umbreytingarhlutar einnig samþykkja hönnun innri kælirása til að draga úr hitastigi íhlutanna með því að kynna kæliloft til að tryggja burðarvirki þess og stöðugan árangur í háhitaumhverfi.

Við umskipti frá þjöppu yfir í brunahólfið er aðalhlutverkið að stilla hraða og þrýsting loftflæðisins. Loftflæðishraðinn við úttak þjöppunnar er mikill, en brennsluhólfið krefst tiltölulega lágs loftflæðis til að tryggja nægilega blöndun og stöðugan bruna eldsneytis og lofts. Umskiptihlutinn dregur úr loftflæðishraða og þrýstingurinn breytist í samræmi við það til að mæta kröfum inntaks brennsluhólfsins í gegnum þversniðsflatarmálið sem breytist smám saman. Frá brennsluhólfinu að hverflinum verður umbreytingarhlutinn að leyfa háhita- og háhraðagasinu að komast inn í hverflan jafnt og þétt til að tryggja að hverflinn geti á skilvirkan hátt dregið orku úr gasinu. 

Hönnun umskiptahlutans skiptir sköpum til að tryggja jafnt loftflæði. Í gasturbínu krefst bæði blöndun eldsneytis og lofts í brennsluhólfinu og vinnuferli gassins í hverflinum samræmda loftflæðisdreifingu. Ójafnt loftflæði getur leitt til vandamála eins og ófullkomins bruna, staðbundinnar ofhitnunar eða ójafns álags á hverflablöðin. Umskiptihlutinn stýrir loftflæðinu þannig að það flæði jafnt í gegnum sérstaka innri mannvirki eins og stýrispinna og hægfara veggform, og bætir þar með afköst og áreiðanleika alls gasturbínukerfisins.

Umskiptahlutinn milli brennsluhólfsins og hverflans hefur bein áhrif á vinnuafköst hverflans. Ef umbreytingarhlutinn getur ekki stýrt háhitagasinu jafnt inn í hverflan, verða hverflablöðin fyrir ójafnri hitauppstreymi og vélrænni álagi. Þetta mun ekki aðeins draga úr skilvirkni túrbínu, heldur getur það einnig valdið skemmdum á túrbínublöðunum og stytt endingartíma gasthverflans. Að auki mun þrýstingstapið í umskiptahlutanum einnig hafa áhrif á gasþrýstinginn við hverflainntakið og hafa þar með áhrif á vinnslugetu hverflans.