ارزيابي عددي تكيه گاههاي پليمري جهت اتصال پوستههاي مخازن كرايوژنيك موبايل

به علت اختلاف دماي زياد بين محيط و دماي نگهداري مايعات كرايوژنيك از جمله اكسيژن مايع كاهش انتقال حرارت از طريق تكيهگاه داخلي بين دو مخزن در كنار ايمني و استحكام بالا از اهداف عمده در ارائه طرحهاي جديد براي اين نوع تكيهگاهها ميباشد. بنابراين موادي كه داراي استحكام بالا و در عين حال ضريب رسانايي پايين باشند از اولويت ويژه براي استفاده در اين تكيهگاهها برخوردارند. مواد پليمري از لحاظ پايين بودن ضريب رسانايي شرط اول را دارا هستند و با پيشرفتهايي كه در سالهاي اخير در توسعه مواد پليمري با استحكام بالا روي داده است امروزه به عنوان يك گزينه مناسب براي استفاده در تكيهگاهها مطرح شدهاند. مخازن انتقال مايعات كرايوژنيك علاوه بر بارگذاري استاتيك حاصل از وزن، بارگذاري ديناميكي حاصل از شوك و ارتعاش را تحمل ميكنند. در تحقيق حاضر روشي براي محاسبه تحليلي ضريب بار ديناميكي ارائه شده است كه امكان محاسبه بار معادل استاتيكي را براي انواع بارگذاري ديناميكي فراهم ميسازد. از روش المان محدود براي بررسي استحكام مكانيكي و انتقال حرارت تكيهگاههاي داخلي مخزن استفاده شده است. مواد پليمري با استحكام مناسب از دو جنبه ضريب اطمينان در برابر بارهاي وارده و ميزان انتقال حرارت مورد ارزيابي قرار گرفتهاند. در پايان نتايج حاصل براي مواد مختلف مقايسه و مناسبترين مواد براي ساخت تكيهگاههاي داخلي مخزن ذخيره مايعات كرايوژنيك پيشنهاد شده است.

Due to the high temperature difference between the environment and the storage temperature of cryogenic liquids, including liquid oxygen, the reduction of heat transfer through the internal support between the two jacket with safety and high strength is one of the main goals in providing new designs for these types of supports. Therefore, materials with high strength and low conductivity are of special priority for use in these supports. Polymer materials have the first condition in terms of low conductivity, and with the advances that have taken place in recent years in the development of high-strength polymer materials, they are nowadays considered as an option for use in the supports. Cryogenic fluid transfer vessels, in addition to static loading from the weight, tolerate dynamic loading due to shock and vibration. In the present study, a method for calculating the dynamic load coefficient analysis is presented, which allows the calculation of static equilibrium load for a variety of dynamic loading. The finite element method has been used to investigate the mechanical strength and heat transfer of the tank internal supports. Properly bonded polymeric materials have been evaluated by two aspects of the coefficient of assurance against the load and heat transfer rate. At the end, the results for the different materials are compared and the most suitable materials for the construction of the internal supports for the storage of cryogenic liquids have been proposed.