تحلیل دقیق ترموالاستیک و بهینه سازی سازه اسپول در موتورهای توربین گاز هوایی

  • سال انتشار: 1399
  • محل انتشار: پنجمین کنفرانس بین المللی پژوهش در علوم و مهندسی و دومین کنگره بین المللی عمران، معماری و شهرسازی آسیا
  • کد COI اختصاصی: ICRSIE05_298
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 458
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

بهروز شهریاری

استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

محمدسهیل صادقی نژادنجف آبادی

دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان

پژمان محمودی

دانشجوی کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

سازه های دوار در صنایع مختلفی نظیر صنایع مکانیک، هوافضا، نیروگاه ها، هسته ای و کشتیرانی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.از مهمترین کاربردهای سازه های دوار در صنایع هوافضا، می توان به استفاده در انواع موتورهای هوایی از جمله موتورهای مینی توربوجت واجزای تشکیل دهنده آنها یعنی توربین ها و کمپرسورها اشاره کرد. یکی از این پر کاربردترین این سازه های دوار، که در این پژوهش مورد بررسیقرار خواهد گرفت، سازه اسپول مورد استفاده در یک کمپرسور موتور مینی توربوجت مفروض است که با توجه به هندسه آن، به منظور انجامتحلیل و طراحی اولیه به صورت یک پوسته استوانه دوار جدار ضخیم مدل سازی و بررسی خواهد شد. استوانه مورد بحث در موتور هواییمفروض تحت بارگذاری های مکانیکی و حرارتی قرار دارد. بارگذاری مکانیکی شامل اثر ناشی از دوران استوانه و بار گریز از مرکز ناشی ازدوران پره های قرارگرفته در سطح خارجی و همچنین بارگذاری محوری یکنواخت ناشی از گذر گازهای داغ است. همچنین بارگذاری حرارتیدر اثر تغییرات حرارتی موجود بین سطوح داخلی و خارجی بر استوانه اعمال شده است. همچنین شرایط مرزی استوانه به صورت یک سر گیرداردر نظر گرفته شده است. حل دقیق اسپول مفروض با استفاده از تئوری الاستیک صفحه ای موردبررسی قرارگرفته است. ابتدا معادلات تنشو جابجایی با استفاده از روابط کرنش صفحه ای تئوری الاستیک صفحه ای استخراج شده است. در ادامه با توجه به تأثیر قابل توجه وزن درطراحی سازه های هوایی و تلاش طراحان قطعات هوایی به جهت کاهش وزن نهایی سازه بدون افت کارکرد سازه از روش بهینه سازی شمارشیبه جهت بهینه سازی ابعادی سازه در راستای رسیدن به کمینه وزن ممکن طبق محدودیت ها و قیود طراحی موجود همراه با ضریب اطمینانقابل قبول استفاده شده است.

کلیدواژه ها

اسپول، تحلیل ترموالاستیک، تئوری الاستیک صفحه ای، بهینه سازی، ضریب اطمینان، سازه دوار

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.