שיפור ביצועי תעלות מעבר תעופה וחלל עם סגסוגות עמידות בחום חדישות יִשְׂרָאֵל

קטע מעבר: גשר המפתח המחבר בין תא הבעירה לטורבינה

צורת קטע המעבר היא בדרך כלל צינור המשתנה בהדרגה. שטח החתך שלו גדל בהדרגה מהמדחס לתא הבעירה. הסיבה לכך היא שמהירות זרימת האוויר והלחץ ביציאת המדחס גבוהים, ויש צורך להפחית את מהירות זרימת האוויר על ידי הגדלת שטח החתך כך שניתן יהיה לערבב טוב יותר את זרימת האוויר עם הדלק ולהישרף ביציבות בתא הבעירה. אורכו משתנה בהתאם לדרישות התכנון והביצועים הכוללות של טורבינת הגז. באופן כללי, עיצוב האורך שלו צריך לקחת בחשבון את המעבר האחיד של זרימת האוויר ואת מזעור אובדן הלחץ.

כיוון שקטע המעבר צריך לעמוד בטמפרטורה ולחץ גבוהים, במיוחד קטע המעבר ממוצא תא הבעירה לטורבינה, הוא צריך להתמודד עם הסריקה של גז בעירה בטמפרטורה גבוהה. לכן, הוא משתמש בדרך כלל בחומרי סגסוגת עמידים לטמפרטורה גבוהה, כגון סגסוגות על בסיס ניקל. במונחים של תהליך הייצור, טכנולוגיית יציקה מדויקת עשויה להיות מעורבת כדי להבטיח שהמשטח הפנימי שלו חלק ולהפחית את התנגדות החיכוך של זרימת האוויר. במקביל, חלק מקטעי המעבר יאמצו גם את התכנון של תעלות קירור פנימיות כדי להפחית את הטמפרטורה של הרכיבים על ידי החדרת אוויר קירור כדי להבטיח את שלמותו המבנית וביצועים יציבים בסביבות בטמפרטורה גבוהה.

במהלך המעבר מהמדחס לתא הבעירה, התפקיד העיקרי הוא להתאים את המהירות והלחץ של זרימת האוויר. מהירות זרימת האוויר ביציאת המדחס גבוהה, בעוד שתא הבעירה דורש זרימת אוויר במהירות נמוכה יחסית כדי להבטיח ערבוב מספק ובערה יציבה של דלק ואוויר. קטע המעבר מפחית את מהירות זרימת האוויר והלחץ משתנה בהתאם כדי לענות על הדרישות של כניסת תא הבעירה דרך שטח החתך המשתנה בהדרגה. מתא הבעירה לטורבינה, קטע המעבר חייב לאפשר לגז בטמפרטורה גבוהה ובמהירות גבוהה להיכנס לטורבינה באופן שווה כדי להבטיח שהטורבינה תוכל להפיק אנרגיה ביעילות מהגז. 

העיצוב של קטע המעבר הוא חיוני כדי להבטיח זרימת אוויר אחידה. בטורבינת גז, גם ערבוב הדלק והאוויר בתא הבעירה וגם תהליך העבודה של הגז בטורבינה דורשים פיזור זרימת אוויר אחיד. זרימת אוויר לא אחידה עלולה להוביל לבעיות כמו בעירה לא מלאה, התחממות יתר מקומית או כוח לא אחיד על להבי הטורבינה. קטע המעבר מנחה את זרימת האוויר לזרום באופן שווה דרך מבנים פנימיים מיוחדים כגון שבבי הדרכה וצורות קיר הדרגתיות, ובכך משפר את הביצועים והאמינות של כל מערכת טורבינת הגז.

קטע המעבר בין תא הבעירה לטורבינה משפיע ישירות על ביצועי העבודה של הטורבינה. אם קטע המעבר אינו יכול להוביל באופן שווה את הגז בטמפרטורה גבוהה לתוך הטורבינה, להבי הטורבינה יהיו נתונים ללחץ תרמי ומכני לא אחיד. זה לא רק יפחית את יעילות הטורבינה, אלא גם עלול לגרום לנזק בלהבי הטורבינה ולקצר את חיי השירות של טורבינת הגז. בנוסף, אובדן הלחץ בקטע המעבר ישפיע גם על לחץ הגז בכניסת הטורבינה, ובכך ישפיע על כושר העבודה של הטורבינה.