Tratamento térmico e análise deníquel super liga para aplicações de turbinas a gás (2)

Data de lançamento:2021-09-27

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Fig. 1. 3D modelo de lâmina concebidos utilizando o software CATIA.

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Fig. 2. Velocidade Triângulos da lâmina.

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3.2 análise estrutural das lâminas As forças de gás ou seja tangencial, axial, foram determinados através da construção de triângulos de velocidade em entrada e de saída da pá do rotor. A análise foi realizada usando o perfil de lâmina, devido à sua função de conservar a energia cinética do fluxo steam ou gás para o trabalho mecânicono invólucro da turbina [11]. Na primeira análise estrutural estática tem sido feitono NACA (N série) perfil de lâmina. As propriedades de entrada para análise estático é mostradona Tabela 6. Os Figs.3-10 mostra o CFD fases das lâminas.

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\\ estudon3.3 análiseModal

O das propriedades dinâmicas de sistemasno domínio da frequência foi efectuada utilizando a análise modal. O objectivo de uma análise modal é encontrar as formas e as frequências às quais a estrutura irá amplificar o efeito de uma carga [12]. análise modal proporciona uma visão geral dos limites da resposta de um sistema.

every objecto tem uma frequência interna (ou frequência de ressonância)no qual o objecto podenaturalmente vibrar [13]. É também a frequência de meio após&101; o objeto irá permitir a transferência de energia de uma forma para a outra com perda mínima aqui vibracional para cinética. É importante saber essas frequências em que a estrutura pode se comportar de forma irregular. O padrão de deslocamento independente enormalizada foi sobreposta e amplificados para criar um padrão de deslocamento resultante [14]. Onúmero de modos de vibração criados foi diretamente proporcional ao grau de liberdade da estrutura. As frequências em modos diferentes são dadasna Tabela 7.#

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Fig. 3. Níquel (. Def 2,733 milímetros, pressão: 1 Mpa)      Fig. 4. Tratamento térmico da liga (Def: 2,90 milímetros,

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tratado

Fig 6. calor (Max stress:... 362.9Mpa,        Fig 7. Níquel 825 - Distribuição Temp


3.4 análise CFD.

ANSYS CFX é uma alta confiável e precisaperformance dinâmica de fluidos computacional ferramenta de software (CFD) que oferece soluções de forma rápida e robusta através de uma ampla gama de CFD e multi \\ aplicaçõesnphysics. CFX é reconhecido pela sua excelente precisão-- robustness e velocidade com maquinaria rotativa, tais como bombas, ventiladores, compressores, e gás e turbinas hidráulicas . toda a turbina é delimitada por uma superfície rectangular. A entrada e saída de fluxo de fluido é indicado pela selecçãonomeado. O fluido usadoneste estudo é o ar de densidade 1,225 kgm3 e viscosidade 1,7845 e05. as condições de contorno são de entrada de velocidade 2000 m/s e todas as outras faces estão restritos. O fluente irá calcular com basenonúmero de iterações como mencionado. A Fig . 11 mostra a análise fluente da lâmina de turbina com o fluxo de ar.-/

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Fig. 8. Tratamento térmico liga - Distribuição Temp

  Fig.. 9. Níquel 825 (Max: 213,62 Hz).

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Fig. 10. Calor tratada liga (Max: 166,26 Hz)

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Fig.. 11. Análise fluente com ar de fluxo.


4.

 Conclusion

O dado Monel 400 é de metal calor

treated pelo processo de têmpera e de acordo com os ensaios efectuados, as mostras de metal que as propriedades são melhoradas quando comparada com a liganão endurecida e as propriedades são semelhantes às doníquel 825. Desta forma, o custo das pás da turbina pode ser drasticamente reduzida . Desde o Monel 400 é mais barato do que o último, o uso dele énefficient custo \\. Além disso em análiseno programa ANSYS 16.0, a deformação das lâminas, de concentração de tensão, distribuição de temperaturanas lâminas, utilizando as propriedades de Monel 400 liga de calortreated é mais ou menos semelhante ao de Níquel 825 liga. os resultados da análise de CFD também correlaciona-se o facto de que a resistência ao impacto foi diminuído significativamente e a dureza é drasticamente aumentada, o que resultouna redução do desgaste. A deformação e a tensão desenvolvida em ANSYS é menor do que o limite de tensão segura do material. análise modal é realizada em ANSYS bancada de trabalho, tanto para a Monel eníquel, o que demonstra que a frequência de ressonância para o tratamento térmico de Monel 400 é menor do que a doníquel 825. Isto indica que o tratamento térmico da liga monel apresentadaneste estudo fornece promissores resultados que possam ser usadona aplicação directa das lâminas de turbina.---





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