شبیه‌سازی خوردگی حفره‌ای روی پره‌ی کمپرسور توربین گازی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زنجان

2 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی دانشگاه زنجان*

doi
10.22060/mej.2021.19342.7003
چکیده

پره‌های متحرک ردیف اول چهار کمپرسور جریان محوری توربین گازی به دلیل وجود اجزای خورنده در محیط و افزایش امکان ایجاد حفره روی پره‌ها به‌طور ناگهانی شکسته شدند. در این پژوهش به بررسی عددی و آزمایشگاهی خوردگی حفره‌ای روی پره‌ی کمپرسور توربین گازی در شرایط کارکرد واقعی ‌پرداخته می‌شود. بررسی‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی و شکست‌نگاری پره‌ی شکسته شده، نشان داد که حفره‌ها تحت مکانیزم ترک خوردگی تنشی به‌هم متصل شده و یک حفره‌ی بزرگ‌تر را تشکیل داده‌اند که این موجب کاهش بیشتر زمان واماندگی شده است. حفره‌های موجود روی پره، با نرم‌افزار کامسول شبیه‌سازی و تحت نیروهای وارده تحلیل شده است. حفره‌ها به یکدیگر متصل شده و به ترک خوردگی تنشی تبدیل می‌شود و با عنایت به خورندگی محیط، مکانیزم خستگی خوردگی نیز فعال می‌شود. ناحیه‌ی تمرکز تنش در حفره‌ها واضح است که محل شروع ترک خوردگی تنشی و خستگی خوردگی می‌باشند. وجود حفره‌های روی پره، باعث افزایش تنش برابر 130 مگاپاسکال نسبت به پره بدون حفره شده است. نتایج بدست آمده مطابقت مناسبی با مشاهدات در محل ترک و نتایج تجربی دارد که صحه‌گذار بر درستی شبیه‌سازی عددی می‌باشد.