تحلیل رفتار مکانیکی- حرارتی شمع‌های مبدل حرارت با مدل سازی عددی

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز

2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز

doi
10.22034/jcee.2021.47154.2057
چکیده

استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به­ جای بهره‌گیری از سوخت‌های فسیلی یک راهکار اساسی در کاهش آلودگی‌های محیط زیستی ناشی از گازهای گلخانه‌ای است. شمع‌های انرژی علاوه بر نقش سازه‌ای، زمینه مناسبی را جهت بهره‌برداری از منابع زمین گرمایی فراهم می‌آورد. در این مقاله چالش‌های ژئوتکنیکی شمع انرژی و همچنین رفتار مکانیکی- حرارتی این سیستم با استفاده از نرم‌افزار آباکوس (Abaqus) مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به بررسی تغییرات ناشی از اعمال بارگذاری دمایی شمع بر روی تنش محوری، تنش اصطکاکی جداره، جابه ­جایی محوری، کرنش محوری و بار حدی شمع انرژی پرداخته شده و یک دسته تحلیل حساسیت به­ جهت درک رفتار شمع‌های انرژی در خاک ماسه‌ای با مشخصات حرارتی و فیزیکی متفاوت انجام یافته است. نتایج نشان می‌دهد که در اثر اعمال بارگذاری دمایی، میزان ظرفیت باربری شمع در حدود 11 درصد کاهش می‌یابد. از طرفی مشخصات حرارتی خاک تأثیر بسزایی در عملکرد ژئوتکنیکی شمع دارد.