कैविटेशन जलविद्युत संयंत्रों में सबसे आक्रामक मूक शत्रुओं में से एक है। जब कोई टरबाइन विफल हो जाती है, तो पहला कदम आँख बंद करके अलग करना नहीं है, बल्कि आपदा को डिजिटलीकृत करना है। इस मामले में, क्षतिग्रस्त ब्लेडों को GOM ATOS प्रणाली से स्कैन किया जाता है ताकि क्षरण की सटीक स्थलाकृति को कैप्चर किया जा सके। उद्देश्य: यह निर्धारित करना कि विफलता प्राकृतिक थकान के कारण है या डिज़ाइन मापदंडों से बाहर संचालन के कारण।
कार्यप्रवाह: बिंदु बादल से CFD सिमुलेशन तक 🔧
प्रक्रिया GOM ATOS के माध्यम से ब्लेडों के डिजिटलीकरण से शुरू होती है, जो एक उच्च-सटीकता बिंदु बादल उत्पन्न करता है जो कैविटेशन के कारण हुए प्रत्येक गड्ढे और दरार को दर्शाता है। इस वास्तविक मॉडल को SolidWorks में आयात किया जाता है ताकि क्षतिग्रस्त ज्यामिति का पुनर्निर्माण किया जा सके, और बाद में इसे Ansys Fluent में स्थानांतरित किया जाता है। वहाँ एक CFD सिमुलेशन चलाया जाता है जो वास्तविक प्रवाह स्थितियों को पुन: उत्पन्न करता है। परिणाम कम दबाव वाले क्षेत्रों और बुलबुले के पतन को प्रकट करते हैं जो स्कैन किए गए क्षरण पैटर्न से बिल्कुल मेल खाते हैं। आश्चर्य तब होता है जब CloudCompare के माध्यम से मूल CAD मॉडल की तुलना स्कैन किए गए मॉडल से की जाती है: ज्यामितीय अंतर इंगित करते हैं कि टरबाइन निर्दिष्ट प्रवाह दर और गति से कहीं अधिक पर संचालित हुई, जिससे अग्रणी किनारों पर गंभीर कैविटेशन हुआ।
सामग्री थकान सिमुलेशन के लिए सबक ⚙️
यह मामला दर्शाता है कि थकान सिमुलेशन केवल आदर्श मॉडलों पर आधारित नहीं हो सकता। वास्तविक क्षति के 3D स्कैन और CFD का संयोजन ठोस डेटा के साथ विफलता परिकल्पनाओं को मान्य करने की अनुमति देता है। सिमुलेशन इंजीनियरों के लिए संदेश स्पष्ट है: यदि आपका मॉडल क्षति के बाद की ज्यामिति को प्रतिबिंबित नहीं करता है, तो आपके जीवनकाल के पूर्वानुमान अवास्तविक होंगे। CloudCompare अंतिम न्यायाधीश के रूप में कार्य करता है, यह दिखाता है कि वास्तविक संचालन सैद्धांतिक डिज़ाइन से कहाँ और कितना विचलित हुआ। कैविटेशन केवल एक हाइड्रोलिक समस्या नहीं है; यह सामग्री की सतह पर लिखी एक थकान की सजा है।
क्या ब्लेड के 3D स्कैन में पाए गए कैविटेशन क्षरण क्षेत्रों को CFD से प्राप्त दबाव और प्रवाह मानचित्रों के साथ मात्रात्मक रूप से सहसंबंधित करना संभव है ताकि घटक के शेष जीवनकाल की भविष्यवाणी की जा सके?
(पी.एस.: सामग्री की थकान आपकी तरह ही होती है जब आप 10 घंटे सिमुलेशन करते हैं।)