مدل سازي عددي و بررسي تجربي فرسايش ناشي از عبور جريان گاز داغ برروي سطح

Numerical and Experimental Investigation of Erosion on Surface

يكي از مهمترين مسايل در زمينه جريان گازهاي بسيار داغ و واكنش‌دهنده اثر گذاري آنها روي سطوح مجاورشان است. اين گازها به شدت خورنده بوده و باعث فرسايش شديد سطح مي‌شوند. فرسايش تغيير شكل، تغيير زبري و حتي تغيير قابل ملاحظه اندازه‌هاي نسبي سطح را به همراه دارد. اين پديده‌ها مي‌تواند جريان سيال را تحت تأثير قرار داده و پيش بيني‌ها را در مورد آن با مشكل روبروكند. بنابراين داشت تخميني از ميزان فرسايش سطوج مجاور گازهاي داغ ضروري به نظر مي‌رسد. در اين مقاله مدلي براي تخمين ميزان فرسايش در شيرها و مجاري كه گازهاي بسيار داغ از آنها عبور مي‌كنند، ارايه شده است. اين مدل براساس حل جريان سيال و معادله غلظت استوار است. نتايج حاصل از حل اين معادلات در مدل ارايه شده به عنوان ورودي قرار گرفته و نرخ فرسايش موضعي هر موقعيت از سطح مجرا به عنوان خروجي بدست مي‌آيد. اين مدل با استفاده از نتايج صحت سنجي شده قبلي و همچنين به صورت تجربي اعتبار سنجي شده است. نتايج بيانگر توانمندي قابل قبول مدل ارايه شده براي پيش بيني شرايط فرسايشي سطح تحت تأثير گازهاي داغ است.

One of the major concerns in the field of valves operating under severe conditions such as high temperature is their interaction with other surfaces. These valves are used to pass gas. These gasses are sometimes corrosive and can cause wear of the surface which in turn affect the geometry such as roughness etc. For precise utilities, even small change in the geometry highly affects its performance as well as their precision. Therefore, the ability to predict the wear in these valves is highly valuable. In this paper, a numerical model based on the solution of flow and concentration equations is developed to predict the wear in the surfaces which are adjacent to hot gases. The output of this model is used as input to another model to predict the wear. The predictions of this model are verified by comparing to other numerical mo