تحلیل خزش - خستگی پره توربین گازی با استفاده از مدل های ترکیبی و مستقل
چکیده
پره های متحرک توربین گاز از حساس ترین قطعات توربین می باشند که تحت دما و تنش های بالایی قرار دارند و بایستی گرادیان های شدید دمایی را تحمل نمایند. آن ها تحت تأثیر عواملی مانند خزش و خستگی، که ناشی از شرایط کاری پره می باشند. قرار می گیرند و این عوامل باعث محدود شدن عمر شان می گردد. به منظور جلوگیری از شکست ناگهانی آن ها در حین کار و به تبع آن جلوگیری از وارد آمدن خسارات سنگین به مجموعه توربین گاز، تخمین عمر این قطعات تحت تأثیر عوامل ذکر شده ضروری می باشد. در این پایان نامه، پره متحرک مرحله اول توربین گازی سولار، مدل سنتار، که متعلق به شرکت ملی نفت ایران می باشد، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. به کمک روش اجزاء محدود و توسط دو نرم افزار اباکوس و انسیس، به ترتیب آنالیزهای خزشی و خستگی روی پره مورد نظر انجام شد و با استفاده از نتایج حاصل از آنالیز اجزاء محدود و همچنین مدل های مطرح تخمین عمر موجود، تخمینی از عمر خزشی، عمر خستگی و عمر خزش - خستگی متقابل پره بدست آمد. مشاهده شد که نتایج حاصل از آنالیز اجزاء محدود پره در مقایسه با مستندات فنی موجود توربین گاز ، با مدل لارسن - میلر انطباق بهتری داشته و این مدل تخمین دقیق تری از عمر خزشی پره را بدست می دهد. همچنین عمر خستگی بدست آمده از آنالیز اجزاء محدود با عمر بدست آمده از رابطه محاسباتی کافین - مانسون، تطابق خیلی خوبی دارد؛ اما عمر تخمینی بدست آمده تحت اثر خزش بسیار کمتر از عمر خستگی محاسبه شده توسط آنالیز اجزاء محدود می باشد که بیان گر آن است که خزش عامل اصلی محدودیت عمر پره می باشد. عمر خزش - خستگی متقابل پره نیز توسط قانون جمع خطی آسیب های ناشی ازخزش و خستگی، محاسبه شده است.