بررسی مقاومت حرارتی - مکانیکی تکیه گاه های داخلی مخازن کرایوژنیک

اختلاف زیاد بین دمای محیط و سیالات کرایوژنیک در مخازن ذخیره آنها موجب میشود تا انتقال حرارت در این نوع مخازن اهمیت زیادی داشته باشد. با توجه به ساختار دو جداره این نوع مخازن، انتقال حرارت از طریق تکیه گاه های داخلی که به عنوان پل حرارتی بین جداره در تماس با سیال کرایوژنیک (مخزن داخلی) و جداره در تماس با دمای محیط (مخزن خارجی) عمل میکند، بسیار حایز اهمیت خواهد بود. همچنین استحکام بالا نیز در کنار انتقال حرارت پایین، یک پارامترهای مهم در طراحی تکیه گاه های مخازن کرایوژنیک محسوب میشود. در این تحقیق ضمن بررسی انواع تکیه گاههای موجود برای این نوع مخازن، یک طرح جدید پیشنهاد میشود که از نظر استحکام و انتقال حرارت بازده بیشتری نسبت به سایر تکیه گاه ها دارند. این تکیهگاه که ترکیبی از مواد پلیمری و فولادی است، با ایجاد مقاومت حرارتی بین لایه ها در قسمت فولادی، موجب کاهش نرخ انتقال حرارت در تکیه گاه خواهد شد. مدل المان محدود مکانیکی- حرارتی جهت بررسی انتقال حرارت تکیهگاه مرکب به کمک کد المان محدود انسیس حل شده است. نتایج شار حرارتی عبوری کاهش میزان شار حرارتی عبوری از تکیه گاه مرکب پیشنهادی در بارگذاری استاتیک مخزن را در مقایسه با تکیه گاه ساخته شده از بلوک پلیمری نشان میدهد.

کلیدواژه ها:

مخزن کرایوژنیک ، تکیه گاه داخلی ، مقاومت حرارت تماسی ، تحلیل مکانیکی-حرارتی