Identification of the mode of metal wear under the action of exogenous loadings

• Autorzy: Gireń B. G.

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja trybu zużycia tworzyw metalowych w warunkach ciągłego działania egzogenicznych czynników degradacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In devices assigned for energy conversion one can meet complex conditions of material wear that are difficult to value, which most frequently occurs due to simultaneous action of numerous agents. Considering the need to select construction materials that are best, the method for identifying predominant wear regime was proposed. Ex-post evaluation is to be done on basis of the process performance, having the modes of the material decay stand out by attribution specifics of the process performance separately to various erosive or corrosive effects. Fundamental modes include erosion under mechanical action and deterioration due to environmental chemical influences. The method based on the maximum energy dissipation principle for the processes in variational formulation enabled a functional representation of the processes to be found. The LaGrangian variational technique was employed, having initial and boundary conditions known. The proposition is a trial of the application of irreversible thermodynamic process tools for the quantification of such wastage processes as cavitation erosion and corrosion.

PL

W urządzeniach wykorzystywanych do konwersji energii w przepływach zachodzą procesy zużycia w trudno kwantyfikowalnych warunkach oddziaływań erozyjnych i korozyjnych. W związku z ustawiczną potrzebą doboru najodpowiedniejszych materiałów konstrukcyjnych, zaproponowano metodę ideatyfikacji ex-post dominującego trybu niszczenia. Jej istotą jest ustalenie charakterystycznych cech przebiegu krzywej ubytkowej w przypadku zachodzenia procesów erozyjnych i korozyjnych i odnośna analiza badanych krzywych ekspertmentalnych. Funkcjonalną reprezentację procesów uzyskano poprzez wykorzystanie metody wariacyjnej Lagrange'a w oparciu o zasadę maksimum rozproszenia energii. Przedstawiona propozycja ujęcia problemu jest jednocześnie próbą sprawdzenia możliwości zastosowania fundamentów i warsztatu termodynamiki procesów nieodwracalnych do ilościowej analizy procesów erozyjnych i korozyjnych.

Słowa kluczowe

EN

erosion; corrosion; wear modes; maximum energy dissipation principle; LaGrangian variational technique

PL

erozja; korozja; zasada maksimum rozproszenia energii; metoda wariacyjna Lagrange'a

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 4
• Strony: 39--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gireń B. G.

• Instytut Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego Polskiej Akademii Nauk

Bibliografia

• 1. Simms N.J., Oakey J.E., Stephenson D.J., Smith P.J., Nicholls J.R.: Erosion-corrosion modeling of gas turbine materials for coal-fired combined cycle power generation. Wear, 1995, 186-187, 247-255.
• 2. Schroer C.: Analysis of locally starting corrosion phenomena using mass change measurements. Corrosion Science, 2006, 48, 546-563.
• 3. Nagarajan R., Ambedkar B., Gowrisankar S., Somasundaram S.: Development of predictive model for fly-ash erosion phenomena in coal-burning boilers. Wear 2009, 267, 122-128.
• 4. Moroz A.: On a variational formulation of the maximum energy dissipation principle for non-equilibrium chemical thermodynamics. Chemical Physics Letters, 2008, 457, 448-452.
• 5. Ziegler H.: Principles of structural stability. Blaisdel, Waltham, Mass, 1968.
• 6. Moroz A.: The common extremalities in biology and physics. PHME 1997, Grodno, Mińsk.
• 7. Peigney M.: Simulating wear under cyclic loading by a minimization approach. Int. Journal of Solids and Structures. 2004, 41, 6783-6799.
• 8. K. Gumiński, Termodynamika procesów nieodwracalnych, PWN, Warszawa 1977 (in Polish).