تحلیل اجزاء محدود خزش در پره‏ ثابت توربین گازی ge-f9

در پژوهش حاضر تحلیل خزشی نازل ردیف اول توربین گازی ge-f9 به روش اجزاء محدود انجام شده است. نازل‏ها با وجود عملکرد در دماهای بسیار بالا و بروز پدیده‏ی خزش عمر محدودی دارند. بنابراین جهت خنک‏کاری سوراخ‏هایی در نقاطی از پره‏ها برای عبور هوای خنک‏کننده در نظر گرفته شده که با ورود گرد و غبار موجود در هوا، این سوراخ‏ها به مرور زمان مسدود شده و سیال خنک‏کننده درون پره محبوس می‏شود. تنش ناشی از فشار داخلی سیال به مرور زمان در دمای بالا منجر به بروز پدیده‏ی خزش شده و پره از سمت مکش دچار گسیختگی می‏شود. ابتدا به کمک اسکن سه‏بعدی مدل هندسی پره ساخته شده و با ورود آن به نرم‏افزار تحلیل‏گر ansys تحلیل سازه‏ای بدون تأثیرات خزش و سپس تحلیل خزشی انجام شده است. نتایج تحلیل سازه‏ای اول نشان می‏دهد که تسلیم در پره رخ نداده و بادکردگی پره از سمت مکش بسیار کم است. نتایج تحلیل خزشی نشان می‏دهد که با بیش از حد گرم شدن پره این بادکردگی افزایش چشم‏گیری داشته که به گسیختگی خزشی از این ناحیه ختم می‏شود. در نهایت با استفاده از پارامتر لارسن-میلر عمر خزشی نقاط بحرانی پره با توجه به تنش و دما تخمین زده شده و راهکارهایی برای به تعویق انداختن شکست نازل‏ها ارائه می‏گردد.