ارزیابی تاثیر مدل های محاسبه زمان شکست در تخمین عمر خزشی محفظه احتراق موتور V۹۴.۲

توربین گاز V۹۴.۲ از پرکاربردترین توربین گاز های مورد استفاده در بخش تولید برق کشور است. در این پژوهش پس از معرفی مختصر و بیان پیشینه پژوهشی در زمینه بررسی آسیب و تخمین عمر در این توربین گاز به تحلیل جامع آیروترمال و ترمومکانیکال در ابعاد و شرایط کاری واقعی محفظه احتراق پرداخته شده است. با توجه به اینکه خزش از پدیده های تعیین کننده در عمر این محفظه احتراق است، در ادامه به بررسی فرایند تخمین عمر خزشی پرداخته شده است. یکی از مراحل مهم در تخمین عمر خزش، پیش بینی زمان شکست قطعه به ازای تنش و دمای هر نقطه از قطعه است. لذا در این پژوهش، ابتدا با شبیه سازی جریان سیال در نرم افزار فلوئنت شکل شعله، میدان سرعت و فشار و توزیع دما در نقاط مختلف محفظه احتراق استخراج و صحه گذاری شده است. با استفاده از نتایج شبیه سازی و پس از تحلیل تنش با در نظرگیری اثر خزش در محفظه احتراق به بررسی دو روش پرکاربرد پارامتر لارسون- میلر و شربی- دورن برای محاسبه زمان شکست خزشی پرداخته شده است. آسیب خزشی پس از ۴۰ هزار ساعت کارکرد محفظه احتراق در بار کامل با دو روش مذکور محاسبه شده است. از نواحی بحرانی آسیب خزشی تشخیص داده شده، گره های بحرانی محدودکننده عمر محفظه احتراق با هر دو روش مذکور استخراج شد. نتایج نشان می دهد انتخاب روش پیش بینی زمان شکست نقش مهمی در تشخیص ناحیه بحرانی آسیب، تغییرات آسیب و تخمین عمر خزشی دارد. به طوری که تفاوت در آسیب تشخیص داده شده از دو روش می تواند تا سه برابر تغییر کند.

کلیدواژه ها:

محفظه احتراق توربین گاز V۹۴.۲ ، شبیه سازی عددی جریان احتراقی ، تخمین عمر خزشی ، پارامتر زمان– دما