Inconel 713 718 Superstop tytanu Stop metalu Odlew próżniowy Silnik morski Turbina Koło Przejściowe Kanał dla Franco Tosi Polska

Sekcja przejściowa: kluczowy most łączący komorę spalania z turbiną

Kształt sekcji przejściowej jest zwykle stopniowo zmieniającą się rurą. Jej powierzchnia przekroju stopniowo zwiększa się od sprężarki do komory spalania. Dzieje się tak, ponieważ prędkość przepływu powietrza i ciśnienie na wylocie sprężarki są wysokie i konieczne jest zmniejszenie prędkości przepływu powietrza poprzez zwiększenie powierzchni przekroju, aby przepływ powietrza mógł być lepiej wymieszany z paliwem i stabilnie spalany w komorze spalania. Jej długość zmienia się w zależności od ogólnej konstrukcji i wymagań wydajnościowych turbiny gazowej. Ogólnie rzecz biorąc, jej projekt długości powinien uwzględniać równomierne przejście przepływu powietrza i minimalizację strat ciśnienia.

Ponieważ sekcja przejściowa musi wytrzymać wysoką temperaturę i ciśnienie, zwłaszcza sekcja przejściowa od wylotu komory spalania do turbiny, musi stawić czoła szorowaniu gazami spalinowymi o wysokiej temperaturze. Dlatego zwykle wykorzystuje materiały stopowe odporne na wysokie temperatury, takie jak stopy na bazie niklu. Pod względem procesu produkcyjnego, technologia odlewania precyzyjnego może być zaangażowana w celu zapewnienia, że ​​jej wewnętrzna powierzchnia jest gładka i zmniejszenia oporu tarcia przepływu powietrza. Jednocześnie niektóre sekcje przejściowe będą również przyjmować konstrukcję wewnętrznych kanałów chłodzących w celu obniżenia temperatury komponentów poprzez wprowadzenie powietrza chłodzącego, aby zapewnić jego integralność strukturalną i stabilną wydajność w środowiskach o wysokiej temperaturze.

Podczas przejścia ze sprężarki do komory spalania główną funkcją jest regulacja prędkości i ciśnienia przepływu powietrza. Prędkość przepływu powietrza na wylocie sprężarki jest wysoka, podczas gdy komora spalania wymaga stosunkowo niskiej prędkości przepływu powietrza, aby zapewnić wystarczające mieszanie i stabilne spalanie paliwa i powietrza. Sekcja przejściowa zmniejsza prędkość przepływu powietrza, a ciśnienie zmienia się odpowiednio, aby spełnić wymagania wlotu komory spalania poprzez stopniowo zmieniający się przekrój poprzeczny. Od komory spalania do turbiny sekcja przejściowa musi umożliwiać równomierne wejście gazu o wysokiej temperaturze i dużej prędkości do turbiny, aby zapewnić, że turbina może wydajnie wydobywać energię z gazu. 

Konstrukcja sekcji przejściowej jest kluczowa dla zapewnienia równomiernego przepływu powietrza. W turbinie gazowej zarówno mieszanie paliwa i powietrza w komorze spalania, jak i proces pracy gazu w turbinie wymagają równomiernego rozprowadzania przepływu powietrza. Nierównomierny przepływ powietrza może prowadzić do problemów, takich jak niepełne spalanie, lokalne przegrzanie lub nierównomierna siła na łopatkach turbiny. Sekcja przejściowa kieruje przepływ powietrza, aby przepływał równomiernie przez specjalne struktury wewnętrzne, takie jak łopatki kierujące i stopniowe kształty ścianek, poprawiając w ten sposób wydajność i niezawodność całego układu turbiny gazowej.

Sekcja przejściowa między komorą spalania a turbiną ma bezpośredni wpływ na wydajność roboczą turbiny. Jeśli sekcja przejściowa nie może równomiernie kierować gazu o wysokiej temperaturze do turbiny, łopatki turbiny będą poddawane nierównomiernemu naprężeniu termicznemu i mechanicznemu. To nie tylko zmniejszy wydajność turbiny, ale może również spowodować uszkodzenie łopatek turbiny i skrócić żywotność turbiny gazowej. Ponadto strata ciśnienia w sekcji przejściowej będzie miała również wpływ na ciśnienie gazu na wlocie turbiny, wpływając tym samym na wydajność roboczą turbiny.