
ใบพัดกังหันเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของส่วนกังหันในเครื่องยนต์กังหันก๊าซ ใบมีดหมุนความเร็วสูงมีหน้าที่ในการวาดกระแสก๊าซอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงลงในเครื่องเผาไหม้เพื่อรักษาการทำงานของเครื่องยนต์ เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคงและเป็นเวลานานภายใต้สภาพแวดล้อมที่รุนแรงของอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงใบมีดกังหันมักถูกปลอมแปลงด้วยโลหะผสมอุณหภูมิสูงและระบายความร้อนในรูปแบบที่แตกต่างกันเช่นการระบายความร้อนด้วยอากาศภายในการระบายความร้อนของชั้นขอบเขตหรือการเคลือบสิ่งกีดขวางด้วยความร้อน เพื่อปกป้องใบมีดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความน่าเชื่อถือในระหว่างการดำเนินการ ทั้งในเครื่องยนต์ไอน้ำและกังหันก๊าซความเมื่อยล้าโลหะของใบมีดเป็นสาเหตุที่สำคัญที่สุดของความล้มเหลวของเครื่องยนต์ ความเหนื่อยล้าของโลหะอาจเกิดจากการสั่นสะเทือนหรือเสียงสะท้อนที่แข็งแกร่ง วิศวกรมักใช้แดมเปอร์แรงเสียดทานเพื่อลดความเสียหายให้กับใบมีดที่เกิดจากปัจจัยเหล่านี้
โดยทั่วไปใบมีดเครื่องยนต์กังหันจะอยู่ภายใต้ความเครียดในการทำงานขนาดใหญ่และอุณหภูมิในการทำงานสูงและการเปลี่ยนแปลงความเครียดและอุณหภูมินั้นบ่อยและรุนแรงมากขึ้นนอกเหนือจากการกัดกร่อนและปัญหาการสึกหรอความต้องการของสภาพการทำงานนั้นรุนแรงมาก ใบมีด ในเวลาเดียวกันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกังหันรูปร่างพื้นผิวของใบมีดกังหันมักถูกออกแบบมาเป็นพื้นผิวตัดขวางตัวแปรบิดตัวรูปร่างมีความซับซ้อน ดังนั้นการสร้างแบบจำลองทางเรขาคณิตที่แม่นยำของใบมีดกังหันจึงกลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่จำเป็นสำหรับการตัดเฉือนของกังหัน สาระสำคัญของการสร้างแบบจำลองทางเรขาคณิตของใบมีดกังหันคือการหาวิธีที่จะตอบสนองความต้องการของการแสดงรูปร่างและการออกแบบทางเรขาคณิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลรูปร่างและวิธีการทางคณิตศาสตร์ข้อมูลผลิตภัณฑ์เพื่ออธิบายพื้นผิวของใบมีดกังหัน
ใน เครื่องยนต์กังหันก๊าซ เวทีกังหันเดี่ยวประกอบด้วยดิสก์หมุนที่มีใบมีดกังหันจำนวนมากและแหวนที่อยู่กับที่ของหัวฉีดคู่มือด้านหน้าใบมีด กังหันเชื่อมต่อกับคอมเพรสเซอร์โดยใช้เพลา (ชุดประกอบการหมุนที่สมบูรณ์บางครั้งเรียกว่า "สปูล") อากาศถูกบีบอัดเพิ่มแรงดันและอุณหภูมิเมื่อผ่านคอมเพรสเซอร์ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงภายในตัวเผาไหม้ซึ่งอยู่ระหว่างคอมเพรสเซอร์และกังหัน ก๊าซแรงดันสูงอุณหภูมิสูงจากนั้นจะผ่านกังหัน ขั้นตอนของกังหันสกัดพลังงานจากการไหลนี้ลดความดันและอุณหภูมิของก๊าซและถ่ายโอนพลังงานจลน์ไปยังคอมเพรสเซอร์ วิธีการทำงานของกังหันนั้นคล้ายคลึงกับวิธีการทำงานของคอมเพรสเซอร์เฉพาะในสิ่งที่ตรงกันข้ามในขณะที่การแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างก๊าซและเครื่องเกี่ยวข้องเช่น มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิก๊าซ (เพิ่มขึ้นของคอมเพรสเซอร์ลดลงของกังหัน) และอินพุตพลังงานเพลา (คอมเพรสเซอร์) หรือเอาต์พุต
สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบจำนวนขั้นตอนของกังหันที่จำเป็นในการขับเคลื่อนพัดลมจะเพิ่มขึ้นด้วยอัตราส่วนบายพาสเว้นแต่ว่าความเร็วของกังหันจะเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มกระปุกเกียร์ระหว่างกังหันและพัดลมซึ่งต้องใช้ขั้นตอนน้อยลง จำนวนขั้นตอนของกังหันสามารถมีผลอย่างมากต่อวิธีการออกแบบใบมีดกังหันสำหรับแต่ละขั้นตอน เครื่องยนต์กังหันก๊าซจำนวนมากเป็นการออกแบบสปอร์ตฝาแฝดซึ่งหมายความว่ามีสปูลแรงดันสูงและสปูลแรงดันต่ำ กังหันก๊าซอื่น ๆ ใช้สปูลสามตัวเพิ่มสปูลความดันกลางระหว่างสปูลความดันสูงและต่ำ กังหันแรงดันสูงนั้นสัมผัสกับอากาศที่ร้อนที่สุดความดันสูงสุดและกังหันแรงดันต่ำจะอยู่ภายใต้อากาศที่เย็นกว่าอากาศที่มีแรงดันต่ำกว่า ความแตกต่างของเงื่อนไขนำไปสู่การออกแบบใบพัดกังหันแรงดันสูงและแรงดันต่ำซึ่งแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในตัวเลือกวัสดุและการระบายความร้อนแม้ว่าหลักการทางอากาศพลศาสตร์และอุณหพลศาสตร์จะเหมือนกัน ภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรงเหล่านี้ภายในกังหันก๊าซและไอน้ำใบมีดจะเผชิญกับอุณหภูมิสูงความเครียดสูงและการสั่นสะเทือนที่อาจสูง ใบมีดกังหันไอน้ำเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในโรงไฟฟ้าซึ่งแปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้นของไอน้ำอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงที่ไหลลงสู่การไล่ระดับความดันให้เป็นแบบหมุนของเพลากังหัน
