بررسی و مقایسه اثر حذف ترک بر توزیع تنش روتور

بررسی و مقایسه اثر حذف ترک بر توزیع تنش روتور

بسیاری از تجهیزات ترک‌دار نیروگاهی اگرچه از لحاظ تئوری به پایان عمر خود رسیده‌اند، اما با این وجود تعدادی از نیروگاه‌های تولید برق به‌دلیل هزینه‌های بالای جایگزینی این تجهیزات، به‌دنبال راه‌‌هایی هستند تا زمان از سرویس خارج کردن این تجهیزات را به تعویق بیاندازند. روتور توربین‌های بخار همواره به‌دلیل تحمل تنش‌های مکانیکی و حرارتی بالا، همچون قرار‌گیری در دمای بالا تا ۵۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد، نیروی گریز از مرکز و پدیده‌هایی همچون خزش و خستگی، جزء قطعات بحرانی در نیروگاه‌ها محسوب گردیده و مورد توجه کارشناسان قرار دارند. بنابراین یکی از مهم‌ترین چالش‌های موجود در نیروگاه‌ها، بررسی امکان ترمیم روتورهای ترک‌دار می‌باشد. از جمله رایج‌‌ترین راهکارهای پیش‌رو، خالی کردن اطراف ترک و جوش‌کاری آن باتوجه به میزان پیشروی ترک در عمق روتور می‌باشد.در این  تحلیل، تاثیر حذف ترک های سطحی روتور نیروگاه بعثت به وسیله ایجاد شیار با مقطع دایروی و بیضوی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف پروژه، مقایسه استحکام روتور در حالت ترک دار و شیار دار است. برای تعیین توزیع تنش،  روتور در نرم افزار ANSYS مدلسازی شده است. با توجه به حجم بالای تحلیل از تکنیک زیرمدل سازی استفاده شده است. سپس گشتاور کاری و نیروی گریز از مرکز به روتور اعمال شده و توزیع تنش، به عنوان مبنایی برای مقایسه دو حالت (روتور ترک دار و ناچ دار) به دست آمده است.   برای مقایسه وضعیت استحکام بین روتور ترک دار و شیاردار از روش ترکیب تنشها، که در پژوهش های سالهای اخیر ارائه شده، استفاده شده است. نتایج نشان دهنده آنست که ضریب معادل شدت تنش در ناچ، چند برابر کمتر از ترک است.  همچنین تنش های ایجاد شده در محل ناچ، از تنش های نواحی اطراف کمتر بوده است. لذا ایجاد ناچ تاثیری بر کاهش استحکام روتور نخواهد داشت. برای بررسی اثر شکل مقطع ناچ بر نتایج، حالت های مختلفی از مقطع بیضی شکل بررسی شده است. نتایج نشان دهنده آنست که ایجاد ناچ با مقطع بیضی، بهتر از نیم دایره بوده و با تنظیم عرض ناچ می توان کاهش قابل توجهی در تنش ها ایجاد کرد. همچنین افزایش بیش از حد عرض ناچ منجر به افزایش تنش می شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
شما برای ادامه باید با شرایط موافقت کنید