طراحی و بهینه سازی ساختار پوشش سد حرارتی ایجاد شده به روش پاشش پلاسمایی از طریق شبیه سازی المان محدود

Authors

نسیم نایب پاشایی

دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت سیدحسین سیدین

دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت محمدرضا ابوطالبی

دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت حسین سرپولکی

دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت سیدمحمد مهدی هادوی

abstract

پوشش های سد حرارتی با هدف عایق کردن اجزای موجود در بخش های داغ توربین های گازی در جهت افزایش دمای کاری و بازدهی این قطعات مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش، توزیع حرارت و تنش پسماند در پوشش سد حرارتی درجه بندی شده با فصل مشترک سینوسی به روش المان محدود در محیط نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است. خواص فیزیکی، حرارتی و مکانیکی ماده در مدل، وابسته به دما تعریف شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان بارحرارتی، تنش های پسماند و اعوجاج بصورت عمده در ناحیه پوشش سطحی سرامیکی متمرکز شده است.  روند کیفی یا علامت جبری تنش در ناهمواری های سطحی نیز چه در حین بالارفتن دمای مجموعه تا دمای سرویس و چه در حین سردشدن تا دمای محیط دارای الگوی یکسانی است. درجه بندی شدن سیستم پوشش سد حرارتی، میزان تنش را تا حدود نصف نسبت به سیستم معمولی کاهش می دهد و به افزایش عمر سیستم سد حرارتی کمک می کند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تحلیل ترمومکانیکی اثر افزودن آلومینا به سیستم پوشش سد حرارتی ایجاد شده به روش پاشش پلاسمایی از طریق شبیه‌سازی المان محدودنسیم

در این مطالعه مجموعه­ای از حالات محتمل افزودن آلومینا به سیستم پوشش سد حرارتی با در نظر گرفتن نتایج تجربی گزارش شده توسط سایر محققین از نقطه نظر حالات بهینه افزودن آلومینا به سیستم پوشش سد حرارتی از جنبه افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی داغ در نظر گرفته شده و انتقال حرارت و توزیع تنش در آن‌ها بصورت مقایسه­ای و مطلق مورد بحث و مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که در نمونه­های حاوی آلومین...

full text

ارزیابی ظرفیت عایق سازی حرارتی پوشش های سد حرارتی پایه زیرکنیایی پاشش پلاسمایی شده

پوشش های سد حرارتی (tbcs) پایه زیرکنیایی به طور گسترده ای جهت حفاظت و عایق سازی حرارتی قطعات فلزی مقاطع داغ موتورهای توربینی گازی، مورد استفاده قرار می گیرند. از این رو، هدایت حرارتی پایین از مهم ترین ویژگی های این پوشش ها به شمار می رود. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر ریزساختار و نوع پایدار کننده بر ظرفیت عایق سازی حرارتی پوشش های سد حرارتی پایه زیرکنیایی است. برای این منظور، سه نوع پوشش زیرکنی...

full text

شبیه سازی اجزاء محدود پوشش WC-Co پاشش حرارتی بر غلتک پینچ‌رول نورد گرم

در تحقیق حاضر ضخامت بهینه پوشش WC-Co پاشش شده به روش HVOF بر روی سطح غلتک پینچ‎رول نورد گرم به روش اجزای محدود بررسی شده است. وظیفه پینچ‎رول ورق‎گیری و هدایت ورق به طرف کویلرها است. محیط کاری این قطعات اسیدی است و در دما و رطوبت محیط کار می‌کنند. در اثر برخورد و حرکت ورق‌ بر روی سطح این غلتک‌ها، سایش حاصل می‌شود. ابتدا شرایط بحرانی عملکرد پینچ‎رول تعیین گردید. نتایج نشان داد وضعیت کاری پینچ‎رول...

full text

بهینه‏ سازی پارامترهای پاشش پلاسمایی نانوذراتNiCrAlY برای دستیابی به پوشش TBC با ساختار نانو

در این تحقیق برای دستیابی به لایه اتصال فلزی نانوساختار در پوشش‏های TBC، ابتدا پودر NiCrAlY میکرونی با فرآیند آسیاکاری به ذرات بسیار ریز در مقیاس نانو تبدیل شد و پس از آگلومره نمودن نانوذرات NiCrAlY، با فرآیند پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) بر روی زیرلایه فولاد زنگ نزن 420 لایه‏نشانی گردید. فاصله تزریق پودر، نرخ تزریق هیدروژن و استفاده از دوش آرگون پارامترهایی بودند که برای لایه‏نشانی مناسب نانوذر...

full text

بررسی ریز ساختار و خواص سایشی پوشش های NiCrAlY تقویت شده با ذرات Al2O3اعمالی به روش پاشش حرارتی پلاسمایی

سوپر‌آلیاژ‌ها موادی هستند که به طور گسترده در تولید اجزا توربین‌های گازی و در برابر نیرو‌های مکانیکی و حرارتی بالا استفاده می‌شوند.یکی از پوشش هایی که در توسعه‌ی پوشش‌های سد حرارتی برای سوپر آلیاژها موثر واقع شده پوشش-هایMCrAlYاست. بهبود خواص مختلف این پوشش ها به خصوص در سال های اخیر مد نظر پژوهشگران قرار گرفته است .در این تحقیق به بررسی تأثیر استفاده از پودرNiCrAlY باو بدون تقویت‌کنندهAl2O3 با...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
علوم و مهندسی سطح ایران

جلد ۱۱، شماره ۲۶، صفحات ۶۱-۷۵

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023