تحليل تنش در مطالعه علل ترك خوردگي نازلهاي سوخت توربين هاي گاز ميتسوبيشي نيروگاه قم به روش اجزا محدود  Fulltext 

[ پدرام صفرپور ] - دانشكده صنعت آب و برق ( شهيد عباسپور ) ايران
[ ابراهيم موسوي ترشيزي ] - دانشكده صنعت آب و برق ( شهيد عباسپور ) ايران
[ محمدجواد موسي ميالي ] - دانشكده صنعت آب و برق ( شهيد عباسپور ) ايران

خلاصه مقاله:

تحليل خرابي قطعات داغ با نگرش صرف رويي مباحث متالورژي و ريز ساختاري تكميل نمي شود و نياز به تحليلهاي مكانيكي از ديدگاه ماكروسكوپي نيز دارد تا ميزان سطوح تنش و كرنش بوجود آمده در جسم تحت شرايط بارگذاري ايجاد شده از شرايط كاري، بدست آيد . بدست آوردن اين سطوح تنش از نظر كيفي كمك مي كند تا رابطه اي براي تعيين نوع خرابي نقاط مختلف جسم بدست ايد و از نظر كمي نيز مي توان خرابي ايجاد شده بواسطه عوامل مكانيكي را بدست مي دهد . در صورت داشتن مدلهاي مناسب از رفتار مكانيكي ماده و موفقيت روشهاي محاسباتي تحليل تنش، مي توان پيش بيني مناسبي از عمر قطعه، چه از ديدگاه جوانه زني ترك و چه از ديدگاه رشد ترك را اعلام نمود كه البته عوامل محيطي و ريز ساختاري روي چگونگي مشابه سازي رفتار مكانيكي قطعه واقعي نسبت به نمونه هاي آزمايشگاهي تأثير گذاشته و هر چه شرايط كاري اين دو بهم نزديكتر باشد با دقت بيشتري پيش بيني عمر قطعه داغ صورت مي گيرد . در هر صورت انجام تحليل هاي خرابي وقتي كامل مي شود كه علاوه بر مطالعات ريز ساختاري، از ديدگاه ماكروسكوپي مكانيكي نيز رفتار تنشي قطعه تحت شرايط كاري مطالعه و تعيين شود . و به همين دليل در تحليل خرابي نازلهاي سوخت توربين هاي گازي ميتسوبيشي نيروگاه قم، بخشي براي انجام اين مطالعات در نظر گرفته شده بود . از آنجا كه حل تحليلي و دقيق براي رفتار مكانيكي قطعات تحت بارگذاري ، محدود به حالات خاص و ساده اي از نظر شكل قطعه و نوع بارگذاري مي شود لذا از اوايل قرن حاضر مهندسين مكانيك و دانشمندان علم مكانيك مهندسي تلاشهاي فراواني براي مشابه سازي و تقريب چگونگي پاسخ تنشي قطعات نسبت به بارگذاري را شروع نموده اند كه همچنان ادامه دارد . با رشد فن آوري نرم افزار و سخت افزار كامپيوتر و همچنين پيشرفت تئوري اجزا محدود و رسوخ بيشتر آن به دامنه حل معادلات ديفرانسيل مهندسي و اثبات روز افزون كار آيي و دقت قابل قبول آن ( در مقايسه با تحليلي و يا نتايج آزمايشگاهي ) ، روش اجزاء محدود بعنوان ابزاري كارآمد براي تحليل هاي مكانيكي قطعات به ميدان آمده به گونه اي كه در حال حاضر اگر نخواهيم و يا نتوانيم قطعه اي واقعي را با روشهاي تحليلي و يا تجربي تحليل تنش كنيم چاره اي بجز استفاده از نرم افزارهاي اجزء محدود و مدل سازي آن با اين نرم افزارها نخواهيم داشت . به دليل پيچيدگي و شرايط بارگذاري قطعه در هنگام بهره برداري براي تحليل تنش در نازل سوخت نيروگاه قم نيز از همين روش استفاده شده است . و در انجام اين كار مدل سازي و حل اجزا محدود نازل به كمك نرم افزار اجزا محدود ) [ 1 ] ) LUSAS انجام شده است .

نازل سوخت، توربين گازي، تحليل تنش، روش اجزا محدود، تحليل خرابي