پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک با عنوان پیش بینی عمر خزشی پره توربین گازی

پایان نامه جهت کسب درجه کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی با عنوان پیش بینی عمر خزشی پره توربین گازی آماده دانلود می باشد.
محتویات فایل: یک فایل زیپ حاوی دو فایل pdf:

1- مقدمه

2- متن پایان نامه

تعداد صفحه:120

دانشگاه:تربیت مدرس

چکیده

با توجه به لزوم پیش بینی عمر قطعات داغ توربینهای گازی مخصوصاً پره های ردیف اول توربین که در معرض دماها و تنشهای بالا قرار دارند و اهمیت به سزایی که پدیده خزش در این بین دارد، این پایان نامه به بررسی رفتار خزشی یک پره نمونه از جنس سوپرآلیاژ IN738LC پرداخته است. بدین منظور ابتدا فرآیند خزش و تأثیر دما و تنش بر خزش و مکانیزمهای خزشی تشریح شده اند.

در مرحله بعد، روشهای تخمین عمر مورد مطالعه قرار گرفته و از بین روشهای موجود، روشهای محاسباتی به دلیل هزینه کمتر و پاسخ سریعتر برای پیش بینی عمر و تعیین فواصل بازرسی انتخاب شده و مورد بررسی قرار گرفته اند. سپس با استفاده از داده های موجود و ورودیهای مسئله یعنی دما، تنش و خواص مواد، عمر پره توربین از طریق چندین روش محاسباتی محاسبه گردیده است و در مواردی که خواص مواد موجود مربوط به دماهای بیش از دمای کارکرد پره بوده اند، ابتدا عمر پره در دمای آزمایش به دست آمده و نتایج حاصل به دمای کارکرد برازش شده اند. در این راستا یک برنامه کامپیوتری نیز برای محاسبه عمر پره های توربین از روشهای مختلف تهیه گردیده و محاسبات عمر به کمک این برنامه انجام شده است. نتایج به دست آمده از روشهای مورد استفاده نشان می دهند که روشهای لارسن - میلر و کول کاستیلو جوابهای دقیقتری نسبت به بقیه روش ها ارائه می دهند. تعداد ضرایب ثابت کم در روش لارسن میلر و استفاده گسترده از آن تقریباً برای تمام آلیاژها و وجود داده های متعدد، از جمله مزایای این روش نسبت به بقیه روش ها می باشد. لذا توصیه میشود از تنش مرجع به عنوان تنش پایه و از روش لارسن میلر برای تخمین عمر پره توربین از جنس سوپر آلیاژ IN738LC استفاده شود.

بررسی عوامل موثر بریزدانگی آلیاژهای آلومینیوم

بررسی عوامل موثر بریزدانگی آلیاژهای آلومینیوم

چکیده:

در تحقیق حاضر تاثیر انواع متغیر های ریخته گری را بر روی ریز دانگی آلیاژهای آلومینیوم مطالعه و بررسی شده است. تحقیقات نشان داده است که عوامل متعدد و روشهای گوناگونی جهت ریز دانگی آلیاژهای آلومینیوم وجود دارد.

بطور عمده به سه روش گرمایی (1-سرعت سرد کردن 2-فوق ذوب 3-فشار ) ، شیمیایی (1- مواد جوانه زا 2-پودر فلزات ) و دینامیکی (1-لرزانش 2-حبابهای گازی 3-پوششهای فرار) تقسیم بندی می شوند. در پروژه حاضر عوامل و روشهای گوناگون به طور مطلوبی بررسی شده و یکی از روشها که لرزانش مذاب است بطور عملی آزمایش گردیده است.

به این منظور 6 نمونه ریخته شده و مورد بررسیهای ماکروسکوپی قرار گرفتند. این بررسی ها نشان داد که در عملیات لرزانش ریزدانگی به صورت بسیار خوبی صورت گرفته است ولی در عین حال سبب افزایش خلل وفرج شده است.

مقدمه:

عموما ساختارهای ریز دانه دارای خواص مطلوب تری از ساختارهای درشت دانه می باشند.به این منظور همواره ریخته گران به دنبال یافتن روشهای برای ریز کردن دانه ها می باشند.اضافه کردن جوانه زا به مذاب متداول ترین روش ریز کردن دانه ها می باشد.

علاوه بر این روش، عوامل و روشهای دیگری نیز برای ریز کردن دانه ها وجود دارد که در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرند. این پژوهش در پی آن است که عوامل و روشهای گوناگون مطرح در مقالات منتشر شده را به طور خلاصه بررسی نماید. همچنین روش لرزانش مذاب در همگام انجماد را بصورت عملی مورد آزمایش قرار دهد.

تعداد صفحات: 15

بررسی پارامترهای موثر در تولید آلیاژ نیکل – آهن با پایه تنگستن

در این مقاله ی کاربردی با فرمت Pdf بررسی پارامترهای موثر در تولید آلیاژ نیکل – آهن با پایه تنگستن مورد تحقیق و پژوهش قرار گرفته است

تحقیق در مورد مشخصات عمومی آلومینیم و آلیاژهای آن

فرمت فایل:word

تعداد صفحات:24

مشخصات عمومی آلومینیم و آلیاژهای آن

مشخصات فیزیکی :

آلومینیوم یکی از عناصر گروه سدیم در جدول تناوبی است که با تعداد پروتون 13 و نوترون 14 طبقه بندی الکترونی آن به صورت زیر می باشد

که در نتیجه می توان علاوه بر ظرفیت 3،ظرفیت 1را نیز در بعضی شرایط برای آلومینیوم در نظر گرفت

آلومینیوم از یک نوع ایزوتوپ تشکیل شده است وجرم اتمی آن در اندازه گیرهای فیزیکی 1099/26 در اندازه گیرهای شیمیایی 98/26 تعیین گردیده است . شعاع اتمی این عنصر در   c o 25برابر   42885/1 آنگسترم و شعاع یونی آن از طریق روش گلداسمیت برابر  A  57/0بدست آمده است که در ساختمان FCC وبدون هیچ گونه تغییر شکل آلوترو پیکی متبلور می شود .

مهمترین آلیاژهای صنعتی و تجارتی آلومینیوم عبارت از آلیاژهای این عنصر و عناصر دوره تناوبی سدیم مانند (منیزیم ، سلیسیم ) و عناصر دوره وابسته تناوب مانند مس ویا آلیاژهای توامی این دو گروه است .

سیلیسیم و منیزیم با اعداد اتمی 14و12 همسایه های اصلی آلومینیوم می باشند و بسیاری از کار بردهای تکنولوژیکی آلومینیوم بر اساس چنین همسایگی استوار است .ثابت کریستالی آلومینیومْ A 0414/4a= و مطابق شرایط فیزیکی قطر اتمی آن فرمول8577/2 dAl =  می باشد . بدیهی است حلالیت آلومینیوم به نسبت زیادی به قطر اتمی آن بستگی  دارد و مطابق آنچه در مباحث متالورژی فیزیکی بیان می گردد اختلاف قطر اتم های حلال ومحلول نباید از 15%تجاوز نماید،در حالی که شکل ساختمانی و الکترونهای مدار آخر نیزدر این حلالیت بی تاثیر نیستند .

در موردمنیزیم و سیلیسیم فاکتور اندازه اتمی نسبت به آلومینیوم مطابق روابط زیر است                                                                                         

و اختلاف الکترونی مدار آخر نیز به ترتیب( 1+) برای منیزیم و(1ـ)برای سیلیسیم می باشد. در مورد تشابه ساختمانی نیز در حالی که عدد همسایگی آلومینیوم 12است اعداد همسایگی منیزیم وسیلیسیم به ترتیب (6و6) (منشور فشرده )و(4ساختمان الماس)هستند که در مجموع می توان انتظار داشت که حلالیت جامد سیلیسیم در آلومینیوم ناچیز وحلالیت منیزیم از مقدار بیشتری برخودار باشد.

حلالیت نفوذ عناصر در آلومینیوم تابع قطر دهانه نفوذ جانبی

وقطر دهانه نفوذ مرکزی

بنابراین اتم های با قطر کوچک (کربن54/1،ازت40/1،بر 75/1،ئیدروژن 74/0و اکسیژن20/1)را می توان پیش بینی نمود که از طریق بین نشینی ونفوذی در آلومینیوم محلول جامد تشکیل دهند ولی تاثیر انرژی آزاد مناسب در تشکیل ترکیبات بین فلزی غیر فلزی مانع حلالیت عناصر فوق (به جز ئیدروژن)در آلومینیوم میگردد و تشکیل ترکیباتی مانندرا باعث میشوند .

از بحث فوق نتیجه می شود که عناصر با قطر اتمی بیشتر از 17/1 آنگسترم نمی توانند در فلز آلومینیوم به طریق بین نشینی حل شوند و ئیدروژن تنها عنصری است که حلالیت آن در حالت جامد مسلم میباشد.

از آنجا که انرژی آزاد ترکیبات آلومینیوم به سهولت تامین می گردد بسیاری از اتمهای کوچک حتی در حالت مذاب نیز با آلومینیوم ترکیب می شوند که همین امر باعث حضور ترکیبات مختلفی در ذوب و ساختمان ریخته گری آلومینیوم می شود.

از مباحث متالوژی و ترمودینامیکی استنباط می شود که ضریب نفوذ عناصر در آلومینیوم                                

که در آن

 ثابت نفوذی

Q   انرژی انتقال بر حسب Cal/mol

R  ثابت گازها 987/1  Cal/mol

T  درجه حرارت مطلق می باشد

مطالعات تجربی ثابت کرده است که D  (ضریب نفوذی) شدیدا تحت تاثیر درجه حرارت قرار دارد و مقدار Q  و  در مورد عناصری که آلیاژهای صنعتی را تولید می کنند مشخص است که از جداول ترمودینامیکی استخراج می شود.

ثابت کریستالی آلومینیوم در اثر درجه حرارت انبساط می یابد، بطوری که ضریب انبساط خطی این عنصر که در C ْ20 برابر  است در درجه حرارت C 200 ،  و در C ْ 500 برابر  می باشد. از طرف دیگر انبساط ثابت کریستالی این عنصر در مقابل محلولهای جامد در هر حالت از قانون و گارد تبعیت می کند.

نقطه ذوب آلومینیوم C ْ 659 و نقطه جوش آن C ْ 2057 است ولی فشار بخار آلومینیوم C ْ 1000 تقریبا برابر  میلیمتر جیوه می باشد که از رابطه کلی زیر استخراج می شود.       

به دلیل ایجاد فشار بخار و شدت اکسیداسیون عملا کاربرد آلومینیوم مذاب در حرارتهای بیش از C ْ 1000 غیر ممکن است. گرمای نهان گداز آلومینیوم برابر 2480 کالری بر اتم گرم می باشد و بر طبق روابط فیزیکی آنتروپی گداز آن

مقایسه انتروپی گداز و تغییرات انتروپی از درجه محیط تا نقطه ذوب نمایشگر تغییرات وسیعی است که در انتقال فاز از مایع به جامد وبالعکس در ساختمان کریستالی فلز حاصل می گردد.

نسبت تغیرات مذکور برای چند عنصر در زیر نشان داده شده است