ارزیابی تأثیر مدل‌های محاسبه زمان شکست در تخمین عمر خزشی محفظه احتراق موتور V94.2

نویسندگان

1 واحد ارتقاء، دپارتمان احتراق، شرکت توربوتک، تهران، ایران

2 مدیر دپارتمان احتراق، شرکت توربوتک، تهران، ایران

3 مدیر عامل، شرکت توربوتک، تهران، ایران

4 دپارتمان احتراق-شرکت توربوتک-تهران-ایران

5 واحد ارتقاء، دپارتمان احتراق، شرکت توربوتک، تهران، ایران

6 واحد مهندسی، دپارتمان احتراق، شرکت توربوتک،تهران، ایران

7 واحد مهندسی، دپارتمان احتراق، شرکت توربوتک، تهران، ایران

doi
10.22034/jfnc.2022.337639.1317
چکیده

توربین گاز V94.2 از پرکاربردترین توربین گاز‌های مورد استفاده در بخش تولید برق کشور است. در این پژوهش پس از معرفی مختصر و بیان پیشینه پژوهشی در زمینه بررسی آسیب و تخمین عمر در این توربین گاز به تحلیل جامع آیروترمال و ترمومکانیکال در ابعاد و شرایط کاری واقعی محفظه احتراق پرداخته شده است. با توجه به اینکه خزش از پدیده‌های تعیین‌کننده در عمر این محفظه احتراق است، در ادامه به بررسی فرایند تخمین عمر خزشی پرداخته شده است. یکی از مراحل مهم در تخمین عمر خزش، پیش‌بینی زمان شکست قطعه به ازای تنش و دمای هر نقطه از قطعه است. لذا در این پژوهش، ابتدا با شبیه‌سازی جریان سیال در نرم‌افزار فلوئنت شکل شعله، میدان سرعت و فشار و توزیع دما در نقاط مختلف محفظه احتراق استخراج و صحه‌گذاری شده است. با استفاده از نتایج شبیه‌سازی و پس از تحلیل تنش با در نظرگیری اثر خزش در محفظه احتراق به بررسی دو روش پرکاربرد پارامتر لارسون- میلر و شربی- دورن برای محاسبه زمان شکست خزشی پرداخته شده است. آسیب خزشی پس از 40 هزار ساعت کارکرد محفظه احتراق در بار کامل با دو روش مذکور محاسبه شده است. از نواحی بحرانی آسیب خزشی تشخیص داده شده، گره‌های بحرانی محدودکننده عمر محفظه احتراق با هر دو روش مذکور استخراج شد. نتایج نشان می‌دهد انتخاب روش پیش‌بینی زمان شکست نقش مهمی در تشخیص ناحیه بحرانی آسیب، تغییرات آسیب و تخمین عمر خزشی دارد. به‌طوری که تفاوت در آسیب تشخیص داده شده از دو روش می‌تواند تا سه برابر تغییر کند.