1404/08/14
حسن علم خواه

حسن علم خواه

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 37461313500
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
نشانی: همدان، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده مهندسی
تلفن: 08138290823

مشخصات پژوهش

عنوان
تولید نیمه صنعتی نانوپوششهای مقاوم به فرسایش در پره توربین بخار و قطعات تحت فرسایش
نوع پژوهش
طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها
پوشش نانوساختار، توربین بخار
سال 1403
پژوهشگران حسن علم خواه

چکیده

استفاده از پوشش‌های نانوساختار یکی از راهکارهای موثر در افزایش عمرکاری و عملکرد پره توربین و قطعات تحت فرسایش و خوردگی می‌باشد. با توجه به اینکه با هزینه کم، امکان ارتقای توربین وجود دارد، تولیدکنندگان بزرگ توربین بخار و گازی در دنیا اعم از زیمنس و جنرال الکتریک به این موضوع اهتمام ورزیده اند. اعمال پوشش نانوساختار بر پره‌های توربین بخار و قطعات تحت تخریب سطحی، باعث افزایش سختی سطح آن و به تبع آن باعث افزایش مقاومت به فرسایش آن خواهد شد. با توجه به اینکه شرایط محیطی اعم از ذرات جامد گرد و خاک، رطوبت موجب تخریب سطحی پره به مرور زمان خواهد شد. لذا اصلی‌ترین چالش در توربین‌های بخار (بویژه قسمت فشار ضعیف یا فشار متوسط) و انواع شیرالات صنعتی پدیده‌هایی چون سایش، فرسایش و خوردگی است. به طوری که اگر بتوان با پوشش‌های مقاوم، عوامل مخرب فرسایش و خوردگی را به تاخیر انداخت، موجبات افزایش راندمان و بازدهی توربین را فراهم می‌کند. همچنین صافی سطح پوشش‌ها باعث افزایش سیالیت هوا و مانع چسبیدن آلودگی محیطی به آن شده که خود نیز موجب افزایش راندمان توربین خواهد شد. پوشش‌های نانوساختار طرح حاضر با استفاده از فناوری پیشرفته رسوب فیزیکی بخار (PVD) اعمال می‌شوند. این پوشش‌ها دارای سختی فوق‌العاده‌ای و در محدوده 20 تا 40 گیگاپاسکال هستند. در نتیجه بالا بودن سختی، مقاومت به سایش و فرسایش مطلوب دور از انتظار نمی‌باشد. زبری سطح کمتر از 4/0 و آبگریزی آن باعث پرهیز از رسوب آلودگی بر سطح پره شده و از کاستن راندمان توربین به دلیل پدیده فولینگ جلوگیری خواهد شد. همچنین معماری نانولایه مقاومت به فرسایش در حد ایده آل بدست خواهد آمد و در آزمون سالت اسپری مقاومت به خوردگی بیش از 400 ساعت مورد انتظار است.