एक अत्याधुनिक ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र ने केवल छह महीनों में अपनी परिचालन दक्षता में 40% की भारी गिरावट का अनुभव किया। प्रारंभिक निदान ब्लेड के समय से पहले घिसाव की ओर इशारा करता था। 3D मैपिंग और CFD सिमुलेशन के साथ फोरेंसिक विश्लेषण के माध्यम से, इंजीनियरिंग टीम ने सिलिसियस गाद कणों के प्रभाव के कारण कटाव के एक पैटर्न की पहचान की, जो एक सतही थकान घटना थी जो टरबाइन के वायुगतिकीय प्रोफाइल को नष्ट कर रही थी।
कण थकान विश्लेषण: GOM स्कैनर से Star-CCM+ तक 🔬
जांच प्रक्रिया GOM Inspect का उपयोग करके क्षतिग्रस्त ब्लेड के ज्यामितीय निरीक्षण से शुरू हुई। सॉफ्टवेयर ने एक उच्च-घनत्व वाला बिंदु बादल उत्पन्न किया जिसने प्रवाह की दिशा में उन्मुख माइक्रोक्रेटर और खांचे का खुलासा किया। इस डेटा को Star-CCM+ में आयात किया गया ताकि एक बहु-चरणीय लैग्रेंजियन सिमुलेशन किया जा सके, जिसमें गाद को असतत कणों के रूप में मॉडल किया गया। परिणामों से पता चला कि कटाव दर अग्रणी किनारे और दबाव क्षेत्र में केंद्रित थी, जिससे एक खुरदरापन उत्पन्न हुआ जो सीमा परत को बदल देता था और घर्षण हानियों को बढ़ा देता था। GOM के वास्तविक घिसाव मानचित्र और Star-CCM+ के आभासी प्रभाव मानचित्र के बीच सहसंबंध 92% था, जो ठोस प्रभाव थकान तंत्र की पुष्टि करता है।
घर्षण के खिलाफ पुनः डिज़ाइन: Inventor से सीख ⚙️
मान्य थकान मॉडल के साथ, टीम ने वायुगतिकीय प्रोफाइल को फिर से डिज़ाइन करने के लिए Autodesk Inventor का उपयोग किया। समाधान सामग्री को सख्त करना नहीं था, बल्कि कणों को चैनल के केंद्र की ओर मोड़ने के लिए ब्लेड की वक्रता को संशोधित करना था, जिससे प्रभाव की गति 35% कम हो गई। सामग्री थकान सिमुलेशन पर आधारित यह दृष्टिकोण दर्शाता है कि टरबाइन की दक्षता केवल प्रारंभिक हाइड्रोडायनामिक्स पर निर्भर नहीं करती, बल्कि इस बात पर भी निर्भर करती है कि इसकी ज्यामिति तलछट के निरंतर आक्रमण का कैसे सामना करती है। नया डिज़ाइन खोई हुई दक्षता को पुनर्प्राप्त करने और उपकरण के जीवनकाल को बढ़ाने का वादा करता है।
एक सिमुलेशन इंजीनियर के रूप में, आपने कटाव पैटर्न को दक्षता में गिरावट से सहसंबंधित करने और पूरे ब्लेड को बदले बिना 40% की वसूली प्राप्त करने के लिए कौन सी विशिष्ट 3D मैपिंग पद्धति लागू की?
(पी.एस.: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी तरह ही होती है।)