ارائه طرحی جدیدو تحلیل حرارتی - مکانیکی برای تکیهگاههای داخلی مخازن ذخیره مایعات برودتیتی
نویسندگان
1 گروه مکانیک, دانشکده مهندسی مکانیک, دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول, دزفول, ایران
2 کارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
3 پژوهشگر، آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیلسوختی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، فریدونکنار
4 دانشگاه صنعتی مالک اشتر- آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیل سوختی، فریدونکنار، ایران
5 پژوهشگر، آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری پیلسوختی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، فریدونکنار
doi
چکیده
اختلاف زیاد بین دمای محیط و مایعات برودتی در مخازن ذخیره این مایعات موجب میشود تا انتقال حرارت از طریق تکیهگاههای بین مخزن داخلی و خارجی از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در کنار انتقال حرارت پایین، استحکام بالا نیز از جمله پارامترهای مهم در طراحی تکیهگاههای مخازن برودتی محسوب میشود. مواد پلیمری از لحاظ پایین بودن ضریب رسانایی شرایط مطلوبی دارند اما از نظر خواص مکانیکی دارای استحکام پایینتری نسبت به فولادها هستند. هدف این تحقیق ارائه یک تکیهگاه جدید مرکب جهت استفاده در مخازن برودتی است که از نظر انتقال حرارت و استحکام بیشترین بازده را داشته باشد. در این طرح، تکیهگاه از دو قسمت پلیمری و فولادی چند لایه ساخته شده است. مقاومت حرارتی بین لایهها در قسمت فولادی، انتقال حرارت این بخش از تکیهگاه را محدود میکند. برای محاسبه میزان دقیق مقاومت حرارت تماسی بین لایهها در فشارها و دماهای مختلف، یک مدل تحلیلی توسعه یافته است. مدل المان محدود مکانیکی-حرارتی برای مطالعه انتقال حرارت تکیهگاه پیشنهادی توسعه یافته و به کمک کد المان محدود ANSYS حل شده است. نتایج المان محدود شامل توزیع دما و شار حرارتی عبوری برای تکیهگاه پیشنهادی و یک تکیهگاه پلیمری مقایسه شدهاند. نتایج شار حرارتی عبوری کاهش میزان شار حرارتی عبوری از تکیهگاه مرکب پیشنهادی در بارگذاری استاتیک مخزن را در مقایسه با تکیهگاه ساخته شده از بلوک پلیمری نشان میدهد.
