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

پوشش‌های سد حرارتی با هدف عایق کردن اجزای موجود در بخش‌های داغ توربین‌های گازی در جهت افزایش دمای کاری و بازدهی این قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. 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 شبیه‌سازی شده است. خواص فیزیکی، حرارتی و مکانیکی ماده در مدل، وابسته به دما تعریف شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان بارحرارتی، تنش‌های پسماند و اعوجاج بصورت عمده در ناحیه پوشش سطحی سرامیکی متمرکز شده است.  روند کیفی یا علامت جبری تنش در ناهمواری‌های سطحی نیز چه در حین بالارفتن دمای مجموعه تا دمای سرویس و چه در حین سردشدن تا دمای محیط دارای الگوی یکسانی است. درجه‌بندی شدن سیستم پوشش سد حرارتی، میزان تنش را تا حدود نصف نسبت به سیستم معمولی کاهش می‌دهد و به افزایش عمر سیستم سد حرارتی کمک می‌کند.