คุณเคยเห็นเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่สร้างกระแสไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าไหม หรือเครื่องยนต์ขนาดมหึมาที่ทำให้เครื่องบินบินสูงบนท้องฟ้า? อาจดูเหมือน _____ แต่เครื่องจักรเหล่านี้ต้องเผชิญกับปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งที่เรียกว่า: ใบพัดเทอร์ไบน์ ถังเหล่านี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้เครื่องจักรทำงานได้ดีและปฏิบัติหน้าที่ตามที่กำหนดไว้
ชุดเกียร์ขั้นแรกมีอีกชื่อหนึ่งว่าใบจักร คุณสามารถนึกภาพพวกมันเหมือนใบพัดของเทอร์ไบน์หรือเครื่องยนต์ได้ พวกมันถูกหล่อให้มีรูปทรงเป็นเส้นโค้งและสามารถหมุนได้ด้วยความเร็วสูง การหมุนนี้มีความสำคัญต่อการสร้างพลังงานหรือยกของหนักขึ้น รูปร่างของชุดเกียร์ขั้นแรกและการวางตำแหน่งมุมของพวกมันก็มีความสำคัญเช่นกัน พวกมันต้องทำงานในสภาพที่ซับซ้อนเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจากเครื่องจักร
เนื่องจากใบพัดขั้นแรกไม่เหมาะสม อาจเกิดปัญหา เช่น การกวนตัวของอากาศได้ ซึ่งหมายความว่ามีอากาศที่กวนตัวอยู่ ซึ่งสามารถทำให้เทอร์ไบน์ทำงานได้น้อยลง หมายความว่า มันจะไม่ทำงานได้ดีตามที่ออกแบบมา" การออกแบบใบพัดขั้นแรกมีความสำคัญมาก แต่ถ้าการออกแบบของใบพัดขั้นแรกเหมาะสม มันสามารถผลักดันอากาศได้ง่ายขึ้น และช่วยให้เทอร์ไบน์ทำงานได้ดีและง่ายขึ้น
เหมือนสิ่งต่าง ๆ ในการขูด; เครื่องจักรแต่ละประเภทต้องการชนิดที่แตกต่างกันของ ใบจักรขั้นที่สอง ขนาด รูปร่าง และวัสดุของใบพัดขั้นแรกขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ ประเภทของของเหลวที่เครื่องจักรจัดการ อุณหภูมิการทำงาน ความเร็วในการทำงาน และแรงดันที่เครื่องจักรต้องเผชิญ
ตัวอย่างเช่น ชุดใบพัดขั้นที่ 1 ของกังหันแก๊สต้องทนต่ออุณหภูมิสูงและความดันสูง ซึ่งหมายความว่าต้องใช้วัสดุที่สามารถทนต่อสภาพเหล่านี้ได้ดี เนื่องจากกังหันแก๊สมีความร้อนสูงขณะทำงาน แต่ในกรณีของกังหันไอน้ำจริง ๆ แล้ว ชุดใบพัดขั้นที่ 1 จำเป็นต้องออกแบบให้สามารถจัดการกับไอน้ำที่มีความชื้นสูงมาก นั่นหมายความว่ามันต้องสร้างจากวัสดุที่สามารถทนต่อการสึกหรอจากการกัดกร่อนของไอน้ำได้
นอกจากนี้ วิศวกรยังใช้เทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น การพิมพ์ 3D เพื่อสร้างแบบจำลองทางกายภาพของใบพัดขั้นที่ 1 จากนั้นพวกเขาสามารถทดลองใช้งานใบพัดในสถานการณ์จริงเพื่อดูว่ามันทำงานได้ดีแค่ไหน เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้วิศวกรสามารถวิเคราะห์และปรับปรุงการออกแบบของใบพัดขั้นที่ 1 ได้ พวกเขามุ่งเน้นที่จะทำให้มันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด และทำให้เครื่องจักรทำงานได้ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา มีการใช้จ่ายเงินหลายพันล้านดอลลาร์ในการดำเนินงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีชุดแรกของถังเพลา เพื่อช่วยให้ธุรกิจหลายพันแห่งสามารถดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ถังกังหันก๊าซชุดแรกของบริษัทได้ช่วยให้โรงไฟฟ้าสามารถผลิตพลังงานได้มากขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงน้อยลง สิ่งนี้สำคัญเพราะสามารถประหยัดเงินและใช้ทรัพยากรได้อย่างคุ้มค่ามากขึ้น