اختراع سيستم بهينه خنك‌كاري براي پره‌ها‌ي متحرك طبقه اول توربين گازهاي متوسط و كوچك، ارائه يك راه حل براي كاهش دماي پره متحرك است و كاربرد خاص آن مربوط به رديف اول توربين IGT25 مي‌باشد. عموماً در توربين‌هاي گاز، دماي گازهاي ورودي به پره‌ها از آستانه تحمل دماي فلزِ پره به مراتب بيشتر مي‌باشد و نياز است با استفاده از روشهاي خنك‌كاري، دماي فلزِ پره را كاهش داد. اختراع حاضر، مسيرهاي خنك كاري داخلي براي پره‌‌هاي توربين گاز در اختراع حاضر، بگونه‌اي است كه تكنولوژي بكار رفته شده در هر قسمت از پره، متناسب با حساسيت گرماي آن قسمت مي‌باشد. بدين ترتيب مقدار دبي سيال خنك‌كن كاهش يافته، توزيع يكنواخت‌تري براي دماي پره حاصل و در عين حال راندمان توربين و عمر آن افزايش مي‌يابد. با توجه به حساسيت لبه حمله، براي خنك كاري آن مسير جداگانه‌اي با سطح مقطع كوچك به منظور افزايش سرعت جريان و ضريب انتقال حرارت استفاده شده است. اما وجود اين مسيرِ خنك‌كاري به تنهايي براي كاهش دماي لبه حمله كارساز نيست و به منظور افزايش كارايي، توربولاتورهايي بر روي كانال داخلي تعبيه شده‌اند. براي خنك كاري شراد پره نيز از همين هوا استفاده شده است. براي خنك كاري اواسط پره از مسيرهاي شامل سطوح گسترده استفاده شده تا سطح انتقال حرارت افزايش، اما افت جريان چندان افزايش نيابد. براي خنك كاري لبه فرار از تركيب آشفته ساز‌ها و در نقاط انتهاي از پين-فين استفاده شده است. در انتهاي لبه فرار بدليل نازك بودن پره، احتمال آسيب حرارتي بالا است. بعلاوه نازك بودن پره در اين مكان استفاده از آشفته ساز‌ها را مشكل مي‌كند. پين فين‌ها هم ضريب انتقال حرارت را افزايش داده و هم نازك بودن پره مانعي براي ساختشان نيست.

در اختراع سيستم بهينه خنك‌كاري براي پره‌ها‌ي متحرك طبقه دوم توربين گازهاي متوسط و كوچك، چينش تكنولوژي هاي خنك‌كاري با استفاده از سه مسير جريان براي پره متحرك رديف دوم توربين‌هاي گازي با كاربرد در توربين IGT25 ارائه شد. توليد مسيرهاي رفت و برگشتي داخل پره به منظور يكنواخت نمودن توزيع دماي فلز پره و كاهش جريان هوا جهت خنك‌كاري مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مي‌توان پره را به سه ناحيه كلي لبه حمله، بخش مياني و لبه فرار تقسيم بندي نمود و از سه مسير جداگانه براي خنك‌كردن اين نواحي استفاده نمود. در هر مسير از تكنولوژي هاي خنك‌كاري متفاوتي استفاده مي‌شود. همانطور كه مي‌دانيم ضريب انتقال حرارت تكنولوژي هاي خنك‌كاري داخلي يكسان نمي‌باشد و برخي تكنولوژي هاي خنك‌كاري قادر هستند ضريب انتقال حرارت را به صورت چشمگيري افزايش دهند. در نوآوري حاضر، چينش تكنولوژي هاي خنك‌كاري بگونه‌اي مي‌باشد كه متناسب با دماي نقاط مختلف پره باشد. يعني در نقاطي از پره كه انتظار دماي بيشتري را داريم، تكنولوژي با قابليت خنك‌كاري بالاتري مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بدين ترتيب مقدار دبي سيال خنك‌كن كاهش يافته، توزيع يكنواخت‌تري براي دماي پره حاصل و در عين حال راندمان توربين افزايش مي‌يابد. در روش‌هاي فعلي، خنك‌كاري پره يكنواخت نبوده كه باعث به وجود آمدن نقاط داغ در پره و در نهايت كاهش عمر آن مي‌شود. مسير شماره 1 جهت خنك‌كاري لبه حمله قرار مي‌گيرد و فاقد مغشوش‌گرهاي جريان مي‌باشد. با توجه به اينكه دماي ورودي گازهاي داغ به اين پره همانند پره‌هاي رديف اول چشمگير نمي‌باشد به منظور اجتناب از افزايش هزينه توليد پره، در طرح مورد ادعا ضرورتي براي تعبيه تكنولوژي پيچيده همچون ريب در اين ناحيه وجود ندارد. در مسير شما ره 2 براي خنك‌كاري اواسط پره از مسيرهاي شامل سطوح گسترده استفاده شده تا سطح انتقال حرارت افزايش، اما افت جريان چندان افزايش نيابد. مسير شماره 3 براي خنك‌كاري لبه فرار مي‌باشد و از تركيب آشفته ساز‌ها و در نقاط انتهاي از پين-فين در اين مسير استفاده شده‌است. در انتهاي لبه فرار بدليل نازك بودن پره، احتمال آسيب حرارتي بالا است. بعلاوه نازك بودن پره در اين مكان استفاده از آشفته ساز‌ها را مشكل مي‌كند. پين فين‌ها هم ضريب انتقال حرارت را افزايش داده و هم نازك بودن پره مانعي براي ساختشان نيست.

اختراع سيستم خنك كاري براي پره هاي ثابت طبقه دوم توربين گاز كوچك و متوسط مسير بهينه اي جهت خنك كاري براي پره هاي ثابت طبقه دوم توربين هاي گازي با كاربرد در توربين گازي IGT25، شامل سه مسير رفت و برگشتي مي‌باشد. مسير اول وظيفه سرد كردن لبه حمله را داشته و مسير دوم و سوم به ترتيب به خنك‌كاري وسط پره و لبه فرار پره مي‌پردازد. در اين مسيرها با توجه به توزيع دماي گاز غيريكنواخت توربين از تكنولوژي هاي مختلف خنك‌كاري استفاده شده است. به اين معني كه در هر ناحيه‌اي كه داراي دماي بالايي مي‌باشد، از تكنولوژي جديدتري استفاده شده تا ضريب انتقال حرارت افزايش يابد. در طراحي حاضر با عبور كمترين دبي سيال خنك‌كن، توزيع يكنواخت‌تري براي دماي پره حاصل و در عين حال راندمان توربين افزايش مي‌يابد. در روش‌هاي فعلي، خنك‌كاري پره بشدت غير يكنواخت بوده كه باعث به وجود آمدن نقاط داغ در پره و در نهايت كاهش عمر آن مي‌شود. با توجه به اينكه دماي پره در لبه حمله بيشتر از نواحي ديگر مي‌باشد، لذا كانال خنك‌كننده در اين ناحيه داراي ريب هايي مي‌باشد كه عمود بر جهت جريان خنك‌كن بوده و جريان را به شدت مغشوش مي‌كند، اين امر باعث افزايش ضريب انتقال حرارت مي‌گردد. در نواحي وسط پره از مسيرهاي شامل سطوح گسترده استفاده شده تا سطح انتقال حرارت افزايش يابد در حالي كه افت جريان ناچيز باشد. با توجه به اينكه فلز پره در لبه فرار نازك مي‌باشد، براي خنك‌كاري اين ناحيه از پين فينهاي كوتاه و پين فينهاي كشيده استفاده شده است. پين فينهاي كوتاه علاوه بر افزايش سطح تماس سيال خنك‌كننده، به مغشوش كردن جريان نيز كمك مي‌كند كه در هر دو صورت باعث افزايش انتقال حرارت مي‌شود. اگر چه استفاده از پين فينهاي كشيده، به آشفتگي جريان كمك زيادي نمي‌كند ولي سطح تماس را به شدت افزايش مي‌دهد كه باعث افزايش انتقال حرارت مي‌شود. با توجه به جهت قرارگيري پين فينهاي كشيده در انتهاي لبه فرار، جهت جريان خروجي از لبه فرار را يكنواخت كرده كه باعث كمترين افت اختلاط جريان كولنت و جريان خارجي مي‌شود. علاوه بر اين استفاده از پين فينهاي كشيده استحكام عرضي پره را نيز افزايش مي‌دهد. در فرآيند طراحي كانال خنك‌كننده، در هر مرحله توزيع دما و تنش پره محاسبه گرديده و محاسبات طراحي اصلاح شده است. براي طراحي نهايي، شبيه‌سازي عددي در شرايط كاركرد نامي انجام گرفته كه نتايج آن در اين نوآوري ارائه شده است.