نام پژوهشگر: سهیلا ساری

بررسی و تحلیل کاهش سختی موضعی در قسمت ژورنال یک روتور نیروگاهی به روش عملیات حرارتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  سهیلا ساری   اسماعیل پورسعیدی

در بخش ژورنال روتور توربین گازی به دلیل اختلال در سیستم روغن رسانی و تماس بین سطح روتور و یاتاقان در دور بالا و در نتیجه ایجاد اصطکاک، دمای روتور به شدت افزایش می یابد که منجر به از کار افتادن سیستم توربین می شود و با از کار افتادن سیستم، شفت سریعاً تا دمای محیط خنک می شود. این امر باعث تغییرات متالورژیکی و مکانیکی در ماده شفت شده و سختی آن به میزان زیادی افزایش می یابد. برای کاهش سختی موضعی تا حد مطلوب و حذف تنش های داخلی از عملیات حرارتی تمپرینگ استفاده می شود که باید پارامترهای آن همچون زمان و دمای عملیات به دقت تعیین شوند. برای این منظور از روش های متالورژیکی-تجربی و حل المان محدود استفاده می شود . در روابط متالوژیکی با استفاده از تغییرات سختی قبل و بعد از عملیات، دمای عملیات و از نمودار لارسون-میلر زمان تمپرینگ محاسبه شد. سیکل عملیات حرارتی در یک شرکت تعمیرات نیروگاهی اجرا شده است. آنالیز عددی سیکل عملیات حرارتی با فرض ماده الاستیک-کاملا پلاستیک جهت کاهش سختی تا حد 300 ویکرز مدل شده است. افزایش سختی برحسب تنش پسماند معادل سازی شده و به صورت شرایط اولیه تنشی در مناطق سخت شده که دارای تنش تسلیم بالاتری است، وارد شده است. در آزادسازی تنش های پسماند از بحث خزش استفاده شده است. در عملیات حرارتی فاکتور های زیادی از قبیل پایین بودن تنش تسلیم در دمای بالا و متغیر بودن آن نسبت به دما دخالت دارند. تغییرات تنش های پسماند موجود در ماده طی شبیه سازی به دست آمده است. نتایج دو روش تجربی و عددی تطابق خوبی با یکدیگر نشان دادند. حذف نواحی ترد و کاهش دامنه پراکندگی سختی در سطح ژورنال روتور از جمله نتایج این پروژه است.