1. Introduction

Η υψηλό κύκλο αποτυχίες κόπωση είναι πιο συχνά εμφανιζόμενων σε πτερύγια της μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας η οποία βιώνει εισόδου θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας από την πηγή καυσίμου [1]. Αυτό το είδος των αποτυχιών κόπωσης υψηλού κύκλου επηρεάζονται από συντονισμού και εκδρομή της μηχανής σε επιχειρησιακό ταχύτητα ιδιαίτερα σε λεπίδας κρίσιμη εκκίνηση ξηρό ταχύτητα και ξηρές κλείσιμο συνθήκες [2]. Πολλές έρευνες πραγματοποιήθηκαν σε πάνω από-come την κόπωση και φθορά αποτυχία των πτερυγίων του στροβίλου. Από την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας διαπιστώθηκε ότι τα σούπερ κράματα παροχή καλύτερης κόπωση και αντίσταση στη φθορά κατά τη σύγκριση με άλλου είδους κράματα, που χρησιμοποιείται για εφαρμογές πτερυγίων στροβίλου. Τα υλικά Monel ήταν άκρως χρησιμοποιήθηκαν από τους ερευνητές, λόγω της καλής θερμικής και μηχανικές ιδιότητες του [3]. Η συνηθέστερα χρησιμοποιούμενη υλικό για εφαρμογές στροβίλου είναι Νικέλιο 825 (CMSX4), αλλά από την έρευνα βιβλιογραφίας παρατηρήθηκε ότι η χρήση του νικελίου υλικό επιδεικνύει κακή φθορά, ερπυσμός και κόπωση resis-tance πάνω υπό χρόνο διαφορετικές συνθήκες φορτίου θερμοκρασία εναλλασσόμενη σε πραγματικό χρόνο υπηρεσίας [4]. Οι ιδιότητες διαφόρων υλικών αναλύθηκαν προσεκτικά και ευρέθη ότι Monel υλικό 400 το οποίο περιέχει την σύνθεση των Ni 63%, Cu 28-34%, Fe 2,5%, και Μη 2,5% χρησιμοποιήθηκε σε διάφορες επαγόμενη θερμότητα εφαρμογές λόγω της υψηλής θερμοκρασίας του αντίσταση και την περιουσία αντοχή σε κόπωση χαρακτήρα [5]. Οι διάφορες μελέτες διεξήχθησαν επίσης στην πτυχή της αντικατάστασης του υλικού Monel 400 για διαφορετικές θερμικές εφαρμογές [6]. Η βιβλιογραφία αποκαλύπτει επίσης ότι η θερμική κατεργασία του υλικού Monel 400 θα ενισχύει περαιτέρω την υψηλή θερμοκρασία και ανθεκτικότητα κόπωσης, μαζί με ιδιότητες σκληρότητας. Πολύ λίγες μελέτες επιχείρησαν στην θερμική επεξεργασία των Monel 400 κράματος και ακόμη για την αποτελεσματική χρησιμοποίησή της σε πτερύγια στροβίλου διάφορες πτυχές πρέπει να μελετηθούν detaily. Σε αυτή τη μελέτη η έρευνα διεξήχθη με τον τρόπο της υποβολής του υλικού Monel 400 για θερμική επεξεργασία ακολουθούμενη από την δοκιμή των δειγμάτων για τις διάφορες μηχανικές ιδιότητες σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM [7]. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται από τις διάφορες δοκιμασίες που χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση του πτερυγίου ρότορα στροβίλου σε CATIA και ίδια έχει αναλυθεί με την βοήθεια της ANSYS πάγκο εργασίας 16.0 για τον υπολογισμό μηχανικές καταπονήσεις. Η ροή της θερμότητας κατά τη διάρκεια των πτερυγίων του ρότορα αναλύθηκε προσεκτικά χρησιμοποιώντας Ansys CFD από assuming πραγματικές συνθήκες χρόνου. Οι κυριότεροι στόχοι της παρούσας μελέτης είναι να μειωθεί η φθορά και η φύση δάκρυ πάνω από τις λεπίδες, καθώς και να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες. Η μελέτη διερευνήθηκε επίσης για την ανάλυση της μέγιστης αντοχής κρούσης πάνω στα πτερύγια του δρομέα για την αποτελεσματική υλοποιήσεις του σε πραγματικές συνθήκες χρόνο. Η έρευνα διάκενο αυτής της μελέτης εκτίθενται επίσης ότι έχουν πολύ λιγότερες έχουν διεξαχθεί μελέτες σε θερμική επεξεργασία κραμάτων Monel για εφαρμογή στροβίλου μαζί με την επικύρωση από πεπερασμένο λογισμικό ανάλυσης στοιχείων.

2. Experimentation

 Οι διάφοροι τύποι τεχνικών θερμικής επεξεργασίας ήταν διαθέσιμα, αλλά σε αυτή τη διαδικασία σβέσης μελέτη χρησιμοποιείται για να βελτιώσει τις ιδιότητες σκληρότητας του Monel 400 κράματος. Ο λόγος για την επιλογή της διαδικασίας σβησίματος είναι λόγω της ικανότητάς της να αποφεύγονται περιττές μετασχηματισμούς φάσης λόγω της ταχύτερο χρόνο αντίδρασης της, η οποία εμποδίζει τη δυνατότητα των θερμοδυναμικά ευνοϊκό και κινητικώς προσβάσιμα διεργασίες χαμηλής θερμοκρασίας [8]. Αρχικά το υλικό Monel 400 μηχανουργική κατεργασία σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM των δοκιμών σκληρότητας, δοκιμή κρούσης, δοκιμή στρέψης, δοκιμή φθοράς και δοκιμή εφελκυσμού. Τα κατεργασμένα δείγματα θερμάνθηκαν σε κλίβανο πορσελάνης σε μία θερμοκρασία των 850 C και διατηρείται μέσα στον κλίβανο στην ίδια θερμοκρασία για 2 ώρες, για να βελτιώσει τις ιδιότητες σκληρότητας της επιφάνειας και το υλικό αποσύρεται από τον κλίβανο και σβήνεται σε ένα διάλυμα λουτρού άλατος [9 ].

2.1. Design του αερίου πτερυγίου τουρμπίνας

 Όλα τα τα πτερύγια αεριοστροβίλων, έλικα λεπίδες, πτερύγια ανεμογεννήτριας εξής ορισμένες πρότυπο σχεδιασμού και μεγέθη . Ο κύριος σκοπός του στροβίλου είναι να επεκτείνει τα καυσαέρια και τη μείωση της θερμοκρασίας και της πίεσης, ως εκ τούτου, οι λεπίδες πρέπει να σχεδιαστούν αποτελεσματικά για να εξασφαλιστεί η ροή των αερίων [10]. Σε αυτή τη μελέτη N10 φύλλο αέρος τύπου σειράς ήταν SELECt? Ed από τον αέρα φύλλο ενότητα εργαλεία με αναφορά στο βιβλίο των δεδομένων. Το Σχ. 1 δείχνει την 3D άποψη μοντέλο της λεπίδας. Το Σχ. 2 δείχνει το στόμιο εισόδου ταχύτητα τρίγωνο των λεπίδων. Με βάση τις απαιτήσεις οι υπολογισμοί έγιναν και με τη χρήση του λογισμικού CATIA V5R20 η απαιτούμενη λεπίδα σχέδιο δημιουργήθηκε. Οι παραδοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό του τριγώνου της ταχύτητας στο σχεδιασμένη λεπίδα ήταν όπως γωνία πτερυγίου, (β) 155, της γωνίας του ακροφυσίου, (α) 20, είσοδο ταχύτητα της δέσμης, (v) 500 m/s, λεπίδα ταχύτητα, (u ) 250 m/s, ρυθμός ροής της μάζας, (m) 100 kg/s, διάμετρος του στροβίλου, (D) 2 m, ύψος των λεπίδων, (η) 0,03 m.

3. Results και συζήτηση

3.1. \\ αποτελέσματαn Experimental

   Η διάφορες μηχανικές δοκιμές διεξήχθησαν κατά τη διάρκεια της θερμική επεξεργασία και μη heat κατεργασμένου υλικού Monel να αναλύσει και να συγκρίνει την επίδραση της θερμικής επεξεργασίας κατά τη διάρκεια της διαφορετικές μηχανικές- behaviour του δείγματος. Τα αποτελέσματα σύγκρισης των δοκιμών Rockwell σκληρότητα, δοκιμή κρούσης Charpy, της δοκιμής φθοράς, δοκιμή στρέψης και δοκιμή εφελκυσμού έγιναν detaily παρουσιάζονται στους ακόλουθους Πίνακες 1-5. Η δοκιμή σκληρότητας Rockwell δείχνει σαφώς ότι η σκληρότητα των αποσβέστηκε δείγματος έδειξε μία βελτίωση 25% έναντι του μηαποσβέστηκε δείγμα. Η σκληρότητα των αποσβέστηκε δείγματος μειώνεται μέχρι 10.92% σε διάλυμα άλατος νιτρικού νατρίου μέσο βασίζεται σβέσης. Τα αποτελέσματα της δοκιμής φθοράς των αποσβέστηκε δείγματος έδειξε μείωση 27% στον ρυθμό φθοράς σε σύγκριση με μη σκληρυμένη δείγμα. Η απόλυτη ροπή που απαιτείται για να σπάσει αποσβέστηκε δείγμα είναι 12.06% περισσότερο από ό, τι μη σκληρυμένη δείγματος, πράγμα που δείχνει ότι οι αποσβέστηκε δείγμα κατέχουν υψηλότερο συντελεστή διάτμησης από ό, τι τα μη-σκληρυνθείσες δείγμα. Από την έκθεση δοκιμής εφελκυσμού είναι σαφές ότι η θερμική επεξεργασία του κράματος κατέχουν 13.27% υψηλότερη Ultimate και Απόδοση αντοχή από τις μη σκληρυμένη δείγμα. Η θερμική κατεργασία έδειξε επίσης μείωση 8,57% στην ιδιοκτησία ελατότητας των δειγμάτων.-