عنوان

تأثیر درجه حرارت و رطوبت مخصوص سیال خنک‌کن در عمر خزشی پره‌های توربین گازی,‮‭TA‬

Number

‭۱۴۱۹۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تأثیر درجه حرارت و رطوبت مخصوص سیال خنک‌کن در عمر خزشی پره‌های توربین گازی

Parallel Title Proper

‮‭TA‬

First Statement of Responsibility

/سید سعید شریفی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی و مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۴‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی

Date of degree

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۲۳‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

واماندگی ناشی از خزش یکی از مهم‌ترین عواملی است که عمر قطعات مکانیکی که در درجه حرارت بالا کار می‌کنند را تعیین می‌کند .از قطعات مهمی که در درجه حرارت بالا و تحت تنش‌های مکانیکی قرار دارند، پره‌های توربین گازی می‌باشند .در طرح‌های جدید، به‌منظور کاهش درجه حرارت پره‌ها و جلوگیری از خزش، جریان سیال خنک‌کن از کانال‌هایی در این پره‌ها عبور داده می‌شود تا این جریان موجب کاهش درجه حرارت بدنه پره صشود .بنابراین، یکی از عوامل مهم در عملکرد سیستم خنک‌کاری، ضریب همرفت جریان داخل کانال‌ها می‌باشد .در این پژوهش، با مدل‌سازی کانال‌های خنک‌کاری به‌صورت مبدل‌هایی با روکش حرارتی محافظ و همراه با خنک‌کاری فیلمی- همرفتی، تأثیر دما و رطوبت مخصوص سیال خنک‌کن و نیز زبری کانال آن در مقدار ضریب همرفت جریال داخل کانال تعیین شده است .بدین‌منظور یک کد کامپیوتری تدوین شده است که توانایی محاسبه‌ی خواص هوای مرطوب وابسته به دما و رطوبت مخصوص را داشته و در آن خواص فیزیکی سیال خنک‌کن تابعی از رطوبت مخصوص و دما در نظر گرفته شده و سپس با تأثیر دادن مقدار زبری کانال در محاسبه‌ی ضریب همرفت، توزیع دما در طول پره با استفاده از یک مدل تحلیلی بدست آمده است .نتایج نشان می‌دهد در کانال‌های زبر، با افزایش جذب گرما توسط سیال خنک‌کن، دمای پره بخصوص در مقطع بحرانی کاهش می‌یابد .همچنین با افزایش رطوبت مخصوص سیال خنک‌کن، دمای خروجی سیال نسبت به حالت خشک کاهش یافته که نتیجه‌ی آن کاهش ‮‭۵/۲‬ درصدی دمای فلز پره در هر بخش می‌باشد .این میزان کاهش دما منجر به افزایش عمر خزشی در حدود پنج سال می‌شود .بطور کلی نشان داده شده است که با افزایش رطوبت و زبری کانال در محدوده قابل قبول، می‌صتوان عمر خزشی پره را تا ‮‭۱۷/۳‬ برابر افزایش داد

Text of Note

Creep failure is one of the most common mechanisms which determine the life of mechanical components operating at high temperature. Gas turbine blades are among the mechanical components which operate at high temperature under mechanical loads. In new designs, cooling flow passes through the inner channels of the blade to decrease blade temperature; and hence, increase the creep lifetime. One of the main parameters, which affect the performance of the cooling system, is the convection heat transfer coefficient of the cooling channels. In this thesis, the effect of wall roughness of the cooling channels, coolants specific humidity and coolants temperature on the cooling heat transfer coefficient has been investigated. The blade body and cooling channels are regarded as a heat exchanger with a thermal barrier coating and convective- film cooling. For this purpose, the physical properties of the coolant have been considered as a function of temperature and humidity. Then, the influence of the cooling channels roughness on the convective heat transfer coefficient has been investigated and an analytical method has been used to obtain the temperature distribution along the blade. The results show that in the rough channels, coolant receives more heat from the blade body and consequently decreases its temperature especially in the critical section. Also, it has been shown that with increasing humidity; the coolant temperature reduces along the blade span comparing with the case of using dry air and consequently, this reduces the blade metal temperature at each section with about 2.5 percent. This reduction in the blade temperature leads to an increase in the creep lifetime of about five years. It has been shown that by increasing specific humidity of the coolant and roughness of the cooling channels in a reasonable range, creep life of the turbine blades can be increased by up to 3.17 times

Parallel Title

‮‭TA‬

شریفی، سید سعید

وکیلی تهامی، فرید، استاد راهنما

باهری اسلامی، سیما، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی