شبیه‌سازی رشد ترک در پره کمپرسور موتور جت T56 با استفاده روش نیمه تحلیلی راجو-نیومن

Abstract

طبق گزارش‌های ارائه شده یکی از شایعترین دلایل واماندگی موتور توربین گازی T56 شکست پره های کمپرسور آن می باشد. در این تحقیق نرخ رشد ترک در پره طبقه 13م کمپرسور موتور جت T56 مورد بررسی قرارگرفته است. برای این منظور ابتدا نیروهای گریز از مرکز و آیرودینامیکی وارد بر پره محاسبه شده اند و میدان تنش ناشی از هر یک از آنها روی پره توسط نرم‌افزار ANSYS بدست آورده شده است. نقاطی روی سطح پره که در معرض بیشترین آسیب های ناشی از برخورد اشیاء خارجی و پدیده خوردگی هستند شناسایی شده اند و از طریق تحلیل تنش انجام‌گرفته، مقادیر تنش های کششی و خمشی در این نقاط تعیین شده است. در ادامه در هر یک از مکان های مشخص شده ترک اولیه ی نیم بیضوی مدل شده و با استفاده از روش راجو-نیومن ضرایب شدت تنش در این نقاط محاسبه شده اند. سرانجام با استفاده از رابطه پاریس عمر پره و نرخ رشد هر یک از ترک های مدل شده در نقاط یاد شده جداگانه بدست آورده شده است. نتایج نشان می دهد که هر چه ترک تشکیل شده به ریشه پره نزدیکتر باشد عمر پره به ‌شدت کاهش یافته و همچنین عمر پره در اثر وجود ترک در سطح مکشی پره به ‌مراتب کمتر از وجود ترک در موقعیتی مشابه روی سطح فشاری می باشد.