تآكل ريش مضخة المعدن السائل بسبب الأملاح المنصهرة

أدى عطل كارثي في مضخة معدن سائل داخل مفاعل أملاح منصهرة إلى الكشف عن نمط من التآكل المتسارع في ريش الدفاعة. تسببت الأملاح ذات درجة الحرارة العالية، بالإضافة إلى الإجهادات الميكانيكية الدورية، في تدهور مبكر للمادة. تمثل هذه الحالة مثالاً على تحديات الكلال في البيئات القاسية، حيث يؤدي التآزر بين الهجوم الكيميائي والإجهاد الميكانيكي إلى تسريع العمر الافتراضي للمكونات.

محاكاة ديناميكيات الموائع الحاسوبية وتحليل الإجهادات للتنبؤ بالأعطال 🔬

لمعالجة هذه المشكلة، تم استخدام سير عمل متعدد التخصصات. أولاً، تم نمذجة ديناميكيات الموائع الحاسوبية باستخدام Ansys CFX لمحاكاة نمط تدفق المعدن السائل وتوزيع درجة الحرارة على سطح الريشة. كشفت النتائج عن مناطق ذات سرعة عالية ودوران حيث تتركز الأملاح. بعد ذلك، تم استيراد الحمل الحراري والضغط إلى نموذج العناصر المحدودة في Siemens NX لحساب الإجهادات المكافئة. حدد تراكب مناطق الإجهاد العالي هذه مع المناطق ذات التركيز الأعلى للأملاح النقاط الحرجة لبدء تآكل الكلال.

تصور ثلاثي الأبعاد والتحقق من خلال الاختبارات الحقيقية 🛠️

أتاحت إعادة البناء ثلاثي الأبعاد للتآكل باستخدام Volume Graphics مقارنة ملف التآكل المحاكى مع الريشة الفاشلة الفعلية. تجاوز الارتباط 85%، مما يؤكد صحة النموذج التنبؤي. توضح هذه المنهجية أن دمج ديناميكيات الموائع الحاسوبية وتحليل الإجهادات لا يفسر العطل فحسب، بل يسمح بإعادة تصميم هندسة الريشة لتقليل نقاط ركود الأملاح، مما يطيل العمر الافتراضي للمكون في ظروف التشغيل القاسية.

ما خصائص المواد التي ستخصصها؟