द्रव धातु पंप ब्लेड में पिघले नमक से संक्षारण

पिघले हुए नमक रिएक्टर के अंदर तरल धातु पंप में एक भयावह विफलता ने प्ररित करनेवाला ब्लेड में त्वरित संक्षारण पैटर्न का खुलासा किया है। उच्च तापमान वाले नमक, चक्रीय यांत्रिक तनावों के साथ मिलकर, सामग्री के समय से पहले क्षरण का कारण बने। यह मामला चरम वातावरण में थकान की चुनौतियों का उदाहरण है, जहां रासायनिक हमले और यांत्रिक तनाव के बीच तालमेल घटकों के जीवनकाल को तेज करता है।

विफलताओं की भविष्यवाणी के लिए CFD सिमुलेशन और तनाव विश्लेषण 🔬

इस समस्या से निपटने के लिए, एक बहु-विषयक कार्यप्रवाह का उपयोग किया गया। पहले, तरल धातु के प्रवाह पैटर्न और ब्लेड की सतह पर तापमान वितरण का अनुकरण करने के लिए Ansys CFX के साथ कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी (CFD) का मॉडल तैयार किया गया। परिणामों ने उच्च वेग और पुनर्परिसंचरण के क्षेत्रों का खुलासा किया जहां नमक केंद्रित होता है। बाद में, सीमेंस NX में एक परिमित तत्व मॉडल में समतुल्य तनावों की गणना करने के लिए थर्मल और दबाव भार आयात किया गया। उच्च तनाव वाले इन क्षेत्रों को नमक की उच्चतम सांद्रता वाले क्षेत्रों पर अध्यारोपित करने से संक्षारण-थकान की शुरुआत के महत्वपूर्ण बिंदुओं की पहचान हुई।

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वॉल्यूम ग्राफिक्स के माध्यम से घिसाव के त्रि-आयामी पुनर्निर्माण ने अनुकरण किए गए क्षरण प्रोफ़ाइल की तुलना वास्तविक विफल ब्लेड से करने की अनुमति दी। सहसंबंध 85% से अधिक था, जिसने पूर्वानुमानित मॉडल को मान्य किया। यह पद्धति प्रदर्शित करती है कि CFD और तनाव विश्लेषण का एकीकरण न केवल विफलता की व्याख्या करता है, बल्कि नमक के ठहराव बिंदुओं को कम करने के लिए ब्लेड ज्यामिति को फिर से डिज़ाइन करने की अनुमति देता है, जिससे चरम परिचालन स्थितियों में घटक का जीवनकाल बढ़ जाता है।

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