بررسی اثر خوردگی حفره ای روی عمر پره ی کمپرسور توربین گازی

پره های متحرک ردیف اول چهار کمپرسور جریان محوری به طور ناگهانی شکسته شدند. بازرسی های اولیه نشان داد که جو محل، شامل اجزای خورنده می باشد که موجب افزایش امکان ایجاد حفره بر روی پره ها شده است. ترک از دو حفره ی خوردگی ایجاد گردیده است. در این پژوهش مشخص شده است که کدام یک از مکانیزم های ترک خوردگی تنشی یا خستگی خوردگی، در انتقال حفره ها به ترک اولیه غالب می باشد. بدین منظور مطالعات آزمایشگاهی، عددی و نظری انجام شد. بررسی های رپلیکا، میکروسکوپ الکترونی روبشی و شکست نگاری پره ی شکسته شده، نشان داد که حفره ها تحت مکانیزم ترک خوردگی تنشی به هم متصل شده اند و یک حفره ی بزرگ تر را تشکیل داده اند که این موجب کاهش بیشتر زمان واماندگی شده است. حفره های موجود بر روی پره، با نرم افزار abaqus شبیه سازی و تحت نیروهای وارده تحلیل شده است. نتایج شبیه سازی، محل تمرکز تنش بیشینه را داخل یکی از حفره ها مشخص کرده است که با محل ترک خوردگی تنشی در عمق حفره هم خوانی دارد. تحلیل نظری و عددی بیان داشت که محدوده ی فاکتور شدت تنش در اطراف حفره ها کوچک تر از محدوده ی فاکتور شدت تنش آستانه است؛ بنابراین ترک ها از دهانه ی حفره تحت مکانیزم ترک خوردگی تنشی، ایجاد و منتشر شده و سپس حفره ها به هم متصل شده اند و یک حفره ی معادل را ساخته اند. در این حالت محدوده ی فاکتور شدت تنش به محدوده ی فاکتور شدت تنش آستانه رسیده و ترک تحت مکانیزم خستگی رشد می کند. در نهایت شبیه سازی رشد ترک توسط کد مکانیک شکستzencrack انجام شده و با مشاهدات آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج حاصل از تخمین عمرتوسط کد مکانیک شکستzencrack ، با استفاده از روابط تحلیلی با کدنویسی در نرم افزار matlab صحت سنجی شده است.