タービンブレードは、ガスタービンエンジンのタービンセクションの重要な成分です。高速回転ブレードは、エンジンの動作を維持するために、高温および高圧ガスストリームを燃焼器に描画する責任があります。高温と高圧の極端な環境の下で安定した長時間の動作を確保するために、タービンブレードには、多くの場合、高温合金が鍛造され、内部気流冷却、境界層冷却、熱バリアコーティングなど、さまざまな方法で冷却されます。操作中に信頼性を確保するためにブレードを保護します。蒸気とガスの両方のタービンエンジンの両方で、ブレードの金属疲労がエンジン故障の最も重要な原因です。金属疲労は、強い振動または共鳴によって引き起こされる可能性があります。エンジニアはしばしば摩擦ダンパーを使用して、これらの要因によって引き起こされるブレードの損傷を最小限に抑えます。
タービンエンジンブレードは一般に大きな動作ストレスと高い動作温度にさらされ、ストレスと温度の変化はより頻繁で暴力的であり、腐食と摩耗の問題に加えて、その労働条件の要件は非常に厳しいため、ブレード。同時に、タービンの効率を改善するために、タービンブレードの表面形状は通常、ねじれた可変断面表面として設計されているため、形状は複雑です。したがって、タービンブレードの正確な幾何学的モデリングは、タービン加工に必要な前提条件になります。タービンブレードの幾何学的モデリングの本質は、形状表現と幾何学的設計の要件を効果的に満たす方法を見つけることですが、形状情報と製品データの交換を容易にして、タービンブレードの表面を記述します。
ガスタービンエンジンでは、単一のタービン段階が、多くのタービンブレードと、ブレードの前にあるノズルガイドの羽根の固定リングを保持する回転ディスクで構成されています。タービンは、シャフト（「スプール」と呼ばれることもある完全な回転アセンブリ）を使用してコンプレッサーに接続されています。空気が圧縮され、圧力と温度が上昇し、コンプレッサーを通過します。その後、コンプレッサーとタービンの間にある燃焼器内の燃料の燃焼により、温度が上昇します。高温の高圧ガスはタービンを通過します。タービンステージはこの流れからエネルギーを抽出し、ガスの圧力と温度を下げ、運動エネルギーをコンプレッサーに移します。タービンの動作は、たとえば、ガスと機械の間のエネルギー交換に関する限り、コンプレッサーの動作と逆にのみ類似しています。ガス温度の変化（コンプレッサーの増加、タービンの減少）とシャフト出力入力（コンプレッサー）または出力の間には直接的な関係があります
ターボファンエンジンの場合、タービンとファンの間にギアボックスを追加することでタービンの速度を上げることができない限り、ファンを駆動するのに必要なタービン段階の数は、バイパス速度とともに増加します。タービンステージの数は、タービンブレードが各段階でどのように設計されているかに大きな影響を与える可能性があります。多くのガスタービンエンジンはツインスプールの設計です。つまり、高圧スプールと低圧スプールがあります。他のガスタービンは3つのスプールを使用し、高圧と低圧のスプールの間に中間圧力スプールを追加します。高圧タービンは、最もホットで最も高圧空気にさらされ、低圧タービンはより冷たく、低圧空気にさらされます。条件の違いは、空力および熱力学的原理が同じであるにもかかわらず、材料と冷却の選択が大きく異なる高圧および低圧タービンブレードの設計につながります。ガスタービンおよび蒸気タービン内のこれらの重度の動作条件下では、ブレードは高温、高応力、および潜在的に高い振動に直面しています。蒸気タービンブレードは、圧力勾配をタービンシャフトの回転運動に流れる高温および高圧蒸気の線形運動を変換する発電所の重要な成分です。
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