در اين اختراع كه MGT70 ناميده مي شود توان خروجي و راندماني بيشتر از مقادير حاصل شده در ورژن قبلي حاصل شده است به نحوي كه توان خروجي توربين 166.2 مگاوات و راندمان آن 34.5% گشته است. در واقع اين محصول نسبت به محصول قبلي كه 94.2.5V مي باشد به ترتيب 4.2 مگاوات و 0.1% افزايش توان خروجي و راندمان حرارتي دارد. كمپرسور داراي 16 مرحله با نسبت فشاري در حدود 117 است. زاويه پره هاي رانماي ورودي قابل تغيير است تا بدون هيچ گونه افت محسوسي در بازده دماي گاز خروجي در كمتر از نصف بار (نامي) ثابت بماند. گاز داغ محفظه احتراق در يك توربين 4 مرحله اي منبسط مي شود. پره هاي توربين گاز از آلياژهاي دما بالا جهت تحمل تنش هاي مكانيكي و حرارتي زياد ساخته مي شوند. پره هاي ساكن و پره هاي دوار در سه مرحله ابتدايي براي محافظت در برابر خوردگي حرارتي روكشي مي شوند. پره هاي روتور توربين شامل ايوفويل Shroud دروني و ريشه پره مي باشد. پره از پايه تا نوك مطابق با افزايش سرعت محيطي پيچش داده مي شوند. Shround دروني مرز دروني مسير گاز داغ را ايجاد مي كند و حاشيه ديسك روتور را در برابر حرارت بيش از حد محافظت مي كند. ريشه پره صنوبري شكل با دو يا سه دندانه مي باشد. پره ها در شيارهاي مادگي بر روي ديسك هاي روتور قرار مي گيرند و بوسيله خارهايي در جهت محوري قفل مي شوند. پره هاي دوار دو مرحله ابتدايي با هوا هخنك مي شوند. پره هاي روتور مرحله اول ، توخالي و ريخته گري شده با منافذي براي هدايت هواي خنك كاري هستند هواي خنك كاري از راه ريشه در جهت شاعاي وارد ايرفويل شده و از طريق روزنه هايي در پشت لبه فرار تخليه مي گردد. پره هاي روتور مرحله دوم داراي چندين داكت هستند كه از ميان ايزفويل در امتداد شعاعي امتداد دارند. هواي خنك كاري از طريق روزنه هاي ريشه پره وارد و از طريق روزنه هاي نوك پره در جهت شعاعي از پره خارج مي شود. هواي خنك كاري براي پره هاي ابتدايي روتور از نقطه اياز hub قرار گرفته در پايين دست آخرين مرحله كمپرسور گرفته مي شود. اين هوا از طريق شفت توخالي به توربين و سپس از طريق داكت هاي داخل ديسك ها به پره هاي مربوطه جريان مي ييابد. سپس براي خنك كاري ايرفويل هاي stage دوم و shroud هاي داخلي مراحل 2، 3 و 4 استفاده مي شود. هواي خنك كاري ريشه پره كه به درون مسير گاز دغ تخليه مي شود يك فيلم خنك كاري روي hub فراهم مي كند. اين گردش جريان هواي خنك كننده اطمينان مي دهد كه درام روتور شامل بخش توربين در پوششي از هوا قرار گرفته است و از هر گونه تنش حرارتي اضافي كه روتور را با خطر اعوجاج حين تغييرات بار و استارت هاي سريع مواجه مي كند جلوگيري مي كند. Bearing pedestal جلويي شامل ياتاقان تركيبي ژورنال و تراست مي شود و محيط آن جريان هواي ورودي را هدايت مي كند. مجموعه ياتاقان بوسيله strut هاي شعاعي متصل به پايه هاي ساپورت جلويي در مسير جريان نگه داشته مي شود. ورود هوا از طريق شفت ورودي در جلوي كمپرسور انجام مي شود. Exhaust casing شامل يك استوانه داخلي و يك پوسته بيروني تا حدي مخروطي شكل است كه جريان اگزاست ما بين آنها عبور مي كند. استوانه داخلي و پوسته خارجي بوسيله strut ها و دو شفت بيضوي به يكديگر متصل شده اند كه از ميان آنها خطوط supply منتهي به housing ياتاقان پشتي كه روي استوانه دروني سوار است مي گذرند. خلاصه Bearing pedestal جلويي شامل ياتاقان تركيبي ژورنال و تراست مي شود و محيط آن جريان هواي ورودي را هدايت مي كند. مجموعه ياتاقان بوسيله strut هاي شعاعي متصل به پايه هاي ساپورت جلويي در مسير جريان نگه داشته مي شود. ورود هوا از طريق شفت ورودي در جلوي كمپرسور انجام مي شود. Exhaust casing شامل يك استوانه داخلي و يك پوسته بيروني تا حدي مخروطي شكل است كه جريان اگزاست ما بين آنها عبور مي كند. استوانه داخلي و پوسته خارجي بوسيله strut ها و دو شفت بيضوي به يكديگر متصل شده اند كه از ميان آنها خطوط supply منتهي به housing ياتاقان پشتي كه روي استوانه دروني سوار است مي گذرند.

استفاده از LED براي نوردهي در روش هاي تصويربرداري پر سرعت يكي از روش هاي مقرون به صرفه است. نكته قابل توجه در مورد LED امكان استفاده از آنها در شرايط تناوبي است. هدف طراحي يك كنترل كننده الكترونيكي است كه بتواند LED را در بازه هاي زماني ١ الي ١٠ ميكروثانيه روشن و خاموش كند و در هر بازه روشن بودن حداقل در حدود ١٠٠ الي ٥٠٠ نانو ثانيه نوردهي كند. وظيفه ديگري كه اين مدار الكترونيكي بر عهده دارد، همزماني عملكرد دوربين و زمان نوردهي است. يعني نياز است دقيقا در زماني كه نور به مكان مورد نظر مي ‌رسد دوربين نيز عمل كرده و اطلاعات را با فركانس و مدت زمان پرتو دهي (exposure time) مورد نظر، داده برداري كرده و به كامپيوتر منتقل كند. در واقع اين ميكرو كنترلر يك محرك همزمان (trigger ) براي دوربين و منبع نور خواهد بود. در شكل 5 نمودار روشن و خاموش شدن مطلوب LED و همزماني آن با عملكرد دوربين نشان داده شده است. از اين دستگاه مي توان به عنوان منبع نور در كنار دوربين براي ثبت پديده هاي سرعت بالا استفاده كرد.

يكي از دلايل بالا بودن هزينه و زمان انتقال و برپاسازي نيروگاههاي موبايل، تعداد زياد تريلر هاي مورد استفاده و همچنين جانمايي هاي اجزاي آن ها است. به طور مثال در يك سري از نيروگاه هاي موبايل، از چهار يا پنج تريلر به منظور انتقال تجهيزات مد نظر استفاده مي شود. كه اين تعداد تريلر و جانمايي هاي طراحي شده براي آن ها، منجر به صرف هزينه و زمان زياد براي برپاسازي آن ها شده است. پيرو تلاش هاي انجام شده در اين راستا، نيروگاه هاي موبايلي پيشنهاد شده اند كه با استفاده از سه تريلر توانسته اند نياز موجود را برآورده كنند. اما با توجه به اينكه همچنين زمان و هزينه برپاسازي اين نيروگاهها نسبتا بالا بوده است، اين نيروگاههاي سه تريلي هم به طور كامل رضايت بخش نبوده اند. تقاضانامه حاضر مربوط به يك نيروگاه موبايل دو تريلي است كه از يك مجموعه تجهيزات متحرك اول و يك مجموعه تجهيزات متحرك دوم تشكيل شده است

دستاورد حاضر فارغ از تجسم¬هاي مختلفي كه مي¬تواند داشته باشد، مربوط به طراحي ديسك جديد بخش داغ توربين گاز محوري و روش طراحي آن است؛ به¬گونه¬اي كه نياز به استفاده از مواد گران قيمت با قابليت تحمل تنش بالا نبوده و استحكام و التزام به رعايت عمر طراحي با اين روش طراحي حاصل مي¬شود. در يك تجسم از اين دستاورد، روش طراحي ديسك بخش داغ توربين گاز محوري مشتمل بر حداقل شش مرحله محاسبه نيرو¬هاي وارد بر ديسك، طراحي وزن مرده ديسك، انتخاب پيكربندي اوليه در طراحي وزن زنده، بازنگري طراحي اوليه، تحليل سه بعدي طراحي وزن زنده و بازنگري معيارهاي استحكامي در سه بعد مي¬باشد. ديسك جديد طراحي شده داراي پيكربندي شبه سهموي در مقطع عرضي بوده و همچنين سيستم انتقال گشتاور در آن از نوع ميله مركزي، اتصال ديسك¬ها به صورت طرح دندانه¬اي، نشيمنگاه پره بر روي ديسك از نوع ريشه كاجي و داراي سيستم نشت¬بند گذرگاهي است.

در اين اختراع روش طراحي، بهينه‌سازي و مونتاژ ديفيوزر كمپرسور محوري توربين‌هاي گاز مطرح‌شده است. در ابتدا بين چند مدل پيكربندي براي هواي احتراق و هواي خنك كاري، با استفاده از تحليل حرارتي و توزيع يكنواخت‌تر دما، يك مدل انتخاب‌شده است. سپس پارامترهاي هندسي اين پيكربندي برا ي بهينه‌سازي مشخص مي‌شوند. مقادير اوليه از طراحي اوليه و بازه تغييرات هر پارامتر تعيين و بهينه‌سازي به روش پارتو بر روي آن‌ها صورت مي‌گيرد. بهينه‌سازي بر اساس دو تابع هدف متضاد انجام‌شده است: 1) افت فشار توتال بين خروجي كمپرسور و ورودي محفظه احتراق (كاهش اين تابع هدف براي راندمان كلي توربين گاز مطلوب است،. 2)همگني جريان ورودي به محفظه احتراق (براي رسيدن به احتراق پايدار با آلايندگي كم لازم است)، كه اين مورد بر ميزان افت فشار فرآيند احتراق هم مؤثر است. درنهايت ازآنجاكه طراحي اوليه بر اساس يكپارچه شدن ديفيوزر كمپرسور صورت گرفته است،يك روش مونتاژ نيز عنوان مي‌شود. در اين روش روتور به‌صورت عمودي قرار مي‌گيرد، ديسك‌هاي توربين جدا مي‌شوند، ديفيوزر نصب و در انتها ديسك‌هاي توربين مجدد نصب مي‌شوند. كليه موارد گفته براي ماشين MGT-75 در اين اختراع افشا مي‌شود اما روش به‌طوركلي براي ساير ماشين‌هاي مشابه ازنظر محوري بودن كمپرسور، قابل‌اجرا است.

تاكنون روش هاي گوناگوني براي پيش بيني رفتار توربوماشين ها و شبيه سازي جريان سيال داخل آن ها ارائه شده است. ديناميك سيالات محاسباتي يكي از قابل اتكاترين روش ها براي شبيه سازي جريان سيال كمپرسورها مي باشد. عليرغم دقت و قابليت اطمينان بالاي شبيه سازي هاي عددي بر مبناي ديناميك سيالات محاسباتي، استفاده از اين روش ها براي كمپرسورهاي توربين هاي صنعتي بسيار زمانبر بوده و نياز به حجم محاسباتي بالايي دارد. از سوي ديگر، استفاده از شبيه سازي هاي يك يا دو بعدي، عليرغم سرعت حل بالا، دقت پايين تري دارند. به منظور حل اين مشكلات، در اين تقاضانامه روشي براي شبيه سازي جريان سيال در كمپرسورهاي محوري يك توربين گاز صنعتي ارائه شده است كه در آن يك ميدان سه بعدي تشكيل شده از لوله جريان (در برگيرنده خط مياني) براي شبيه سازي كمپرسور استفاده مي گردد. با استفاده از اين روش براي شبيه سازي جريان سيال در كمپرسور هاي محوري، سرعت حل به صورت چشمگيري افزايش يافته و دقت نتايج بدست آمده نيز بالا خواهد بود و مطابقت خوبي با نتايج شبيه سازي هاي سه بعدي خواهد داشت.

تقاضانامه حاضر مربوط به يك لاينر دولايه براي استفاده در توربين هاي گازي است. موضوع كنترل انبساط هاي حرارتي در قطعاتي كه در مسير گاز داغ در توربين هاي گاز قرار دارند، از اهميت ويژه اي برخوردار است. از دلايل اهميت اين موضوع مي توان به تنش هاي حرارتي در اثر اعمال قيود مكانيكي، نشتي هواي خنك كاري، و ارتعاشات احتمالي قطعات اشاره كرد. بنابراين بايستي قيود اعمالي و هندسه قطعات به گونه اي طراحي شود تا نه تنها استحكام كافي را فراهم آورد بلكه امكان انبساط قطعات براي جلوگيري از اعمال تنش هاي بالا به قطعات را نيز ممكن سازد. در لاينر دولايه پيشنهاد شده در اين تقاضانامه، دو لايه لاينر در دو انتها به طور كامل به هم متصل مي شوند و سپس يك گپ دور تا دور 360 درجه بر روي لايه بيروني ايجاد مي گردد و يك المان منعطف به زير هولاسيل اضافه ميگردد تا امكان انبساط حرارتي براي لايه داخلي نسبت به لايه بيروني را فراهم آورد.

تقاضانامه حاضر مربوط به يك دستگاه اولتراسونيك براي انجام فرايند شات پينينگ به منظور افزايش اصطكاك روي سطح داخلي چشمي بزرگ يك شاتون مي باشد. با استفاده از اين دستگاه مي توان با پرتاب تعدادي ساچمه به سمت سطح داخلي چشمي بزرگ شاتون، زبري آن را افزايش داد. در فرآيند اولتراسونيك شات پينينگ به دليل اينكه يك محفظه بسته براي ساچمه¬ها وجود خواهد داشت و عملا مقدار ماده مصرفي بسيار پايين خواهد بود، مي¬توان از ساچمه¬هاي با كيفيت جنس و ابعادي بالا استفاده نمود. با توجه به استفاده از ساچمه¬هاي با كيفيت و همچنين پرتاب رندوم ساچمه و كنترل بالاي فرآيند، مي¬توان زبري يكنواختي را بر روي سطح ايجاد نمود كه اين زبري در چشم بزرگ شاتون باعث افزايش مقاومت به گشتاور اعمالي از نيروي هيدروديناميك روغن به ياتاقان¬ها مي¬باشد. زبري ايجاد شده قابل كنترل بوده و توسط روش شات پينينگ متداول قابل اعمال نيست. با استفاده از اين روش علاوه بر ايجاد زبري مطلوب، خواص مكانيكي سطح نيز تقويت مي¬شود.