Analytical and Finite Element Investigations of Trip Effect on Thermal Stress and Strain and Crack Growth in TBCs

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Increasing the temperature of combustion products of turbines in power plants for increasing efficiency and decreasing fuel costs resulted in using thermal barrier coating (TBC) to protect hot gas path components of the turbo engines. TBCs consist of a ceramic top coat, an intermediate thermally grown oxide layer, and a metallic bond coat. In this paper, the damage caused by thermal shock during trip shut down in power plants is investigated based on analytical and finite element calculations in plain stress condition. The used geometry is a thin disk under an axisymmetry condition. The results show a sudden jump in thermal strain and stress in the ceramic top layer of TBC due to fast and inhomogeneous temperature loss. The fact that leads to similar behavior in stress intensity factor of a preexisting surface crack as it approaches critical value of ceramic top coat. This condition has a significant effect on length and growth rate of the crack in comparison with heating and constant temperature period. In addition, analytical calculation and finite element results match together and obtained crack behavior is compatible with other researcher's output.
Language:
Persian
Published:
Iranian Journal of Surface Science and Engineering, Volume:14 Issue: 35, 2018
Pages:
29 to 38
magiran.com/p1841039  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!