تحلیل تجربی و شبیه سازی شکست پره‌های تیتانیومی کمپرسور نیروگاه گازی هسا

 تحلیل تجربی و شبیه سازی شکست پره‌های تیتانیومی کمپرسور نیروگاه گازی هسا

چکیده :
در این مقاله، مکانیزم تخریب پره های کمپرسور توربین‌های نیروگاه گازی هسا مورد بررسی قرار گرفته است. موارد متعدد شکست زودهنگام در ریشه پره های مرحله نهم ناحیه پرفشار کمپرسور این توربین‌ها اتفاق افتاده است. به منظور بررسی علل و مکانیزم تخریب، مشخصات متالورژیکی و مکانیکی ایرفویل و ریشه پره‌ها و سطوح شکست آن‌ها بررسی شد. همچنین به کمک نرم‌افزار المان محدود ANSYS شرایط تنشی حاکم بر پره‌ها در شرایط کاری پایا مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج آزمایشات انجام شده نشان داد که ریز ساختار ریشه و ایرفویل پره ها، سختی و خواص کششی، تماما" مطابق با مشخصات ارائه شده در استانداردQ  4928AMS می‌باشد. نتایج این آزمایشات، هیچ گونه عیوب مکانیکی و متالورژیکی در مواد پره ها را نشان نمی‌دهد.آزمایشات شکست نگاری، جوانه زنی چندگانه ترک ها را نشان می دهد. در میکرو شکست نگاری ریشه پره ها، ذرات ریز اکسید تیتانیوم در سطوح شکست و در دهانه ترک ها مشاهده شد. تحلیل المان محدود نیز نشان داد که حداکثر تمرکز تنش، در لبه ناحیه تماس ریشه پره با دیسک می‌باشد که توافق خوبی با محل جوانه‌زنی ترک‌ها دارد. از بین عوامل مختلف تمرکز تنش، تماس نامناسب پره و دیسک در ناحیه ریشه به عنوان عامل اصلی ایجاد سایش در ریشه پره و شکست زودهنگام آن تعیین گردید.

مقدمه:
در سال‌های اخیر چند مورد شکست در کمپرسور نیروگاه گازی هسا در اصفهان رخ داده است. سه مورد از موارد فوق مربوط به مرحله نهم ناحیه پرفشار کمپرسور بوده است. هر دو تخریب از ناحیه ریشه پره ها و به طور کاملا" مشابه اتفاق افتاده است. با توجه به ضررهای مالی زیادی که انهدام این پره ها برای نیروگاه و شبکه برق کشور دارد آنالیز تخریب این پره ها بسیار مهم به نظر می‌رسد. انهدام‌های متعددی به خاطر جوانه زنی و رشد ترک های خستگی در پره های کمپرسور مشاهده شده است [1]. روش‌هایی چون اعمال تنش پسماند و پوشش دهی برای افزایش استحکام خستگی این قطعات  استفاده می‌شود [3-2].
خستگی سایشی آسیبی است که از حرکت های نسبی موضعی با دامنه کمتر از 50 میکرون بین قطعات تحت بار نوسانی اتفاق می افتد و باعث جوانه زنی ترک های زودرس و انهدام می شود. بسیاری از قطعات مورد استفاده در توربین‌های گازی و یا کمپرسور، بسیار حساس به آسیب و تشکیل ترک در نواحی اجزاء تماسی خود هستند که این به خاطر نیروی گریز از مرکز و لرزش های نوسانی تحریک می شوند. این پدیده خستگی سایشی شناخته می شود [8-4]. تخریب خستگی سایشی در ابتدا از سطح نمونه و نزدیک سطح نمونه با آسیب هایی که ناشی از سایش است آغاز می‌گردد. این آسیب ها باعث تغییر شکل پلاستیک شدید، توزیع فیلم‌ها یا اکسیدها در سطح و انتقال مواد می‌گردد. توزیع فیلم‌های سطحی یا اکسید های ناشی شده از سایش به شدت می توانند انهدام خستگی را تسریع کنند زیرا با افزایش تماس مستقیم فلز با فلز و ایجاد میکروجوش ها، نیروهای برشی موضعی بالاتر می رود و از طرف دیگر، ذرات اکسیدی می توانند به عنوان جسم سوم ساینده در ناحیه تماس عمل کرده و باعث ترغیب سایش بین دو سطح و جوانه زنی ترک‌ها شوند [8-7]. کاهش لرزش‌ها و همچنین کاهش ضریب اصطکاک بین دو سطح تماس می‌توانند در کاهش جوانه زنی و رشد موقت آنها دخیل باشند [9].
هدف از کار حاضر، تعیین مکانیزم تخریب پره‌های کمپرسور نیروگاه گازی هسا می‌باشد. بدین منظور از آزمایش‌های مختلف متالورژیکی و مکانیکی و نیز تحلیل المان محدود شرایط کاری پره ها استفاده شده است.

متن کامل مقاله تحلیل تجربی و شبیه سازی شکست پره‌های تیتانیومی کمپرسور نیروگاه گازی هسا را با قیمت کم از لینک زیر دریافت نمایید :

تحقیق توربین گازی

تاریخچه توربین گاز
نقش توربین گاز در صنعت برق
مزایای توربین گازی
معایب توربین گازی
تئوری فرایندهای توربین گازی در افزایش قدرت و راندمان
خنک کاری هوا
تزریق آب داغ به کمپرسور
تزریق بخار به محفظه احتراق
گرمایش مجدد گازها در توربین
نتیجه گیری
موارد فوق در 8 فصل بررسی شده است
تعداد صفحه 124

دانلود پایان نامه کلیات و اجزاء توربین گاز

پایان نامه کلیات و اجزاء توربین گاز 

در زیر به مختصری ازعناوین و چکیده آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است

فصل اول

کلیات و اجزاء توربین گاز

فصل دومسیکل ترمودینامیکی توربین گاز

فصل سوم

روشهای افزایش قدرت و راندمان توربین گاز

فصل چهارم

فعالیتهای انجام شده در زمینه سیستم Fog

فصل پنجم

اثرات سرمایش هوای ورودی بر روی اجزای سیستم توربین گاز

فصل ششم

روش Fog

فصل هفتم

 فشار ضعیفFog 

نکته: فایلی که دریافت می‌کنید جدیدترین و کامل‌ترین نسخه موجود از پروژه پایان نامه می باشد.

این فایل شامل : صفحه نخست ، فهرست مطالب و متن اصلی می باشد که با فرمت ( word ) در اختیار شما قرار می گیرد.

(فایل قابل ویرایش است )

تعداد صفحات : 178

توربین گاز

موضوع : توربین گاز 

از حدود 70 سال قبل توربین های گازی جهت تولید برق مورد استفاده قرار می گرفته اند، اما در بیست سال اخیر تولید این نوع توربین ها بیست برابر افزایش یافته است.
اولین طرح توربین گازی مشابه توربین های گازی امروزی در سال 1791 به وسیله «جان پایر» پایه گذاری شد که پس از مطالعات زیادی بالاخره در اوایل قرن بیستم اولین توربین گازی که از یک توربین چند طبقه عکس العملی و یک کمپرسور محوری چندطبقه تشکیل شده بود، تولید گردید.
اولین دستگاه توربین گازی در سال 1933 در یک کارخانه فولادریزی در کشور آلمان مورد بهره برداری قرار گرفت و آخرین توربین گازی با قدرت 2/212 مگاوات در فرانسه نصب و مورد بهره برداری می گردد. [1]
در صنعت برق ایران اولین توربین گازی در سال 1343 در نیروگاه شهر فیروزه (طرشت) مورد استفاده قرار گرفته است که شامل دو دستگاه بوده و هر کدام 5/12 مگاوات قدرت داشته است. در حال حاضر کوچکترین توربین گازی موجود در ایران توربین گاز سیار «کاتلزبرگ» با قدرت اسمی یک مگاوات و بزرگترین آن توربین گازی 49-7 شرکت زیمنس با قدرت 150 مگاوات می باشد.

// 124 صفحه //

مقاله تحلیل ترمودینامیکی یک موتور استرلینگ نوع آلفا در یک سیکل توربینگازی برای تامین انرژی

سال انتشار: 1394

تعداد صفحات: 8 صفحه

چکیده مقاله:

دراین مقاله توسعه یک مدل مناسب ترمودینامیکی به منظور تامین انرژی برای سیکل ترکیبی توربین گازی و موتوراسترلینگ صورت گرفته است این مدل ازهدررفت گازهای خروجی توربین گاز جلوگیری کرده و آن را ازطریق یک مبدل حرارتی به سمت موتور استرلینگ هدایت می کند به این طریق گرمای لازم برای موتور استرلینگ مهیا شده و باعث کارکرد آن مشود برای تحلیل سیستم پیشنهادی معادلات حاکم برتوربین گاز و موتور استرلینگ نوع الفا درنرم افزار EES مدلسازی شده و کارخروجی سیستم محاسبه گردیده است نتایج تحقیق نشان میدهد که مدلسازی سیکل ترکیبی توربین گاز و موتور استرلینگ باعث افزیاش بازده می گردد نتایج حاصله نشان میدهد که باافزایش نسبت فشارکمپرسور توان خروجی سیستم 16درصد و بازده کلی آن 14درصد افزایش می یابد ازسوی دیگر باافزایش دمای گازهای ورودی به توربین بازده کلی سیستم به مقدار 19درصد افزایش خواهد یافت بررسی ها نشان میدهد که استفاده ازموتوراسترلینگ درسیکل توربین گاز سبب خواهد شد که بازده سیستم ازمقدار 37/73درصد به 58/91درصد افزایش یابد

کلیدواژه‌ها:

موتوراسترلینگ ، توربین گاز ، سیستم ترکیبی ، راندمان

 نحوه استناد به مقاله:

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:

خداپرست, شهرام؛ جاماسب پیرکندی؛ مصطفی محمودی و مهران نصرت الهی، ۱۳۹۴، تحلیل ترمودینامیکی یک موتور استرلینگ نوع آلفا در یک سیکل توربینگازی برای تامین انرژی، ششمین کنفرانس بین المللی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع، تهران، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی،

در داخل متن نیز هر جا که به عبارت و یا دستاوردی از این مقاله اشاره شود پس از ذکر مطلب، در داخل پارانتز، مشخصات زیر نوشته می شود.
برای بار اول: (خداپرست, شهرام؛ جاماسب پیرکندی؛ مصطفی محمودی و مهران نصرت الهی، ۱۳۹۴)
برای بار دوم به بعد: (خداپرست؛ پیرکندی؛ محمودی و نصرت الهی، ۱۳۹۴)