مناقشة رسالة ماجستير في قسم الهندسة الميكانيكية

تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة “ دراسة تأثير التسخين على الاجهاد الدوري لريشة التوربين ” المقدمة من لدن الطالب (عبدالله عبدالرزاق أسعد) في قسم الهندسة الميكانيكية/ كلية الهندسة/ جامعة بغداد في يوم الثلاثاء المصادف 26/6/2018 في قاعة الاجتماعات وقد اشرف على الرسالة أ.م.د منذر عبدالله موسى.

تألفت لجنة المناقشة من أ.د ياسين خضير سلمان (رئيسا), أ.م.د أخلاص محمد فياض (عضوا) و أ.م.د محسن عبدالله الشمري (عضوا). بعد مناقشة اللجنة للطالب في محتويات الرسالة، قررت اللجنة منح الطالب شهادة الماجستير.                                                                                                                    

مستخلص بحث الطالب كالاتي:

تعاني ريش التوربينات الغازية من حمل حراري دوري عالي يؤدي الى حدوث تشققات وبعدها نمو هذه الشقوق ومن ثم الفشل. هذا الحمل الحراري الدوري العالي يأتي من درجات الحرارة العالية, الضغط العالي, تشغيل المحرك التوربيني، إطفاء المحرك وتغيير الحمل. لذلك يعد معرفة العمر الافتراضي للريشة التوربينية في هذه الظروف التشغيلية جزءاً مهماً لتجنب فشل الوحدة التوربينية وتضرر الريش السليمة. قدم هذا البحث النتائج والاستنتاجات والدراسة العددية والتجريبية لبيان تأثير الاجهاد الدوري على سرعة نمو الشقوق في الريشة التوربينية.                                                                                              

نظريا, تم استخدام الحل العددي بواسطة برنامج (ANSYS-fluent V.17.) لحل المعادلات التفاضلية الجزئية بالاتجاهات الثلاثة للكتلة والعزم والمعروفة (Navier-Stocks equation) فضلاً عن معادلة الطاقة وباستخدام إنموذج مناسب للجريان المضطرب وهو (k – ε), بينما التحليل الحراري للريشة تم بوساطة حقيبة برمجيات (thermal-transient). يشمل التحليل النظري دراسة معامل تركز الاجهادات والاجهاد الحراري للريشة التوربينية عدديا لأربع حالات واقعية لدرجة حرارة الدخول لغازات الاحتراق وهي (بدون حمل و 50% حمل و75% حمل وأقصى حمل) لتوضيح تأثير انتقال الحرارة على نمو الشق.

عمليا, تمت الاختبارات باستخدام جهاز مصمم ومصنع خصيصا لهذه الدراسة لمحاكاة الظروف الحقيقية التي تعاني منها الريشة في التوربين الغازي. في هذا البحث تم استخدام طريقة جديدة لتسخين العينة بالاعتماد على شعلة الاوكسجين-غاز.

بينت النتائج العددية ان توزيع درجات الحرارة في الريشة تتغير مع تغير الحمل وتسبب تدرج حراري يؤدي الى اجهاد حراري عالي يقود الى زيادة معامل تركز الاجهاد ومن ثم زيادة سرعة نمو الشق. بينما النتائج العملية بينت ان المناطق ذات درجات الحرارة العالية في العينة تملك معدل سرعة نمو للشق اعلى من المناطق الاخرى.