رفتن به محتوای اصلی
x

جلسه دفاع پایان ­نامه کارشناسی ارشد (آقای فرشاد چگنی)

موضوع: بررسی علت خرابی یک فن گریز از مرکز به کمک شبیه سازی عددی

ارائه دهنده: فرشاد چگنی

استادان راهنما: دکتر علیرضا شهیدی

استادان مشاور: دکتر محمد مشایخی

استادان داور: دکتر محسن اصفهانیان، دکتر محمد سیلانی

 

چیکده :

خرابی یک تجهیز می ­تواند پیامد­های سنگینی برای یک کارخانه به دنبال داشته باشد. از این رو همواره سعی می­ شود پارامتر­های موثر بر خرابی تجهیزات با اصول مهندسی پیش­ بینی شوند. توسعه ­ی روش ­های عددی، این روش­ ها را به ابزار کلیدی برای تجزیه و تحلیل تجهیزات بدل کرده ­است. در این پژوهش نیز با بهره­ گیری از ابزارهای تحلیل عددی، خرابی رخ داده برای یک تجهیز بررسی شده ­است. هدف از این پژوهش بررسی یکی از فن ­های مجتمع فولاد مبارکه می باشد، که چندین بار دچار حادثه شده­ است؛ حوادث رخ­داده برای فن مورد نظر،  بسیار شدید بوده و منجر به آسیب جدی به فن و پره ­های آن شده­ است. این پژوهش به کمک شبیه­ سازی­ عددی سعی در یافتن علت خرابی فن مورد نظر دارد. در این راستا فن­ مورد نظر از جهات مختلفی همچون تاثیر نیرو­های ناشی از چرخش، تحلیل جریان سیال عبوری از فن، و تاثیر نیرو­های آیرودینامیک بر پره ­های فن مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا هندسه­ ی پروانه­ ی فن به کمک پارامتر­های هیدرولیکی مربوطه، در نرم ­افزار سی­ اف ­توربو ساخته شده است. در مرحله­ ی بعد تاثیر نیرو­های گریز از مرکز ناشی از چرخش فن با استفاده روش اجزا محدود و به کمک نرم ­افزار آباکوس مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس به منظور مطالعه­ ی جریان سیال عبوری از پروانه و نیرو­های وارده به پره­ ها از طرف جریان سیال، جریان سیال عبوری با استفاده از روش شبکه بولتزمن و به کمک نرم افزار ایکس فلو مدل ­سازی شده­ است. در نهایت عمر خستگی پروانه تحت تاثیر نیرو­های وارده به کمک نتایج حاصل از مدل­سازی­های عددی انجام شده، و با استفاده از نرم ­افزارتحلیل خستگی اف ای سیف مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه­ سازی­ های عددی انجام گرفته، می­توان گفت که نیرو­های گریز از مرکز ناشی از چرخش فن، منجر به ایجاد تنش ­های قابل ملاحظه­ ای در پروانه­ ی فن، بخصوص درناحیه­ ی اتصال پره ­ها و صفحات نگه­دارنده، خواهند شد. درمقابل تنش­ های ناشی از نیرو­های آیرودینامیک سیال عبوری، در مقایسه با تنش­ های ناشی از چرخش فن چندان قابل ملاحظه نیستند؛ و طبیعت نوسانی آن­ها در شرایط عادی تاثیری بر عمر خستگی پره ­ها و پروانه­ ی فن ندارد. همچنین با توجه به نتایج حاصل از تحلیل جریان عبوری از پروانه می­ توان گفت که وضعیت اغتشاش سیال در اطراف پره ­ها چندان مطللوب نیست، و سطح پره ­ها در صورت وجود ذرات گرد و غبار در سیال عبوری مستعد مکانیزم خرابی سایش خواهد بود.

کلمات کلیدی: شبیه­ سازی عددی، فن، نیرو­های گریز از مرکز، نرم ­افزار آباکوس، تحلیل جریان سیال، نرم ­افزار ایکس فلو، تحلیل خستگی، نرم ­افزار اف ­ای­ سی

 

 

تحت نظارت وف بومی