واکاوی کنش ژئوتکنیکی شمع حرارتی

مدیریت منابع انرژی به یکی از حیاتی ترین مسائل قرن بیست و یکم تبدیل شده است. به دنبال روند جهانی افزایش جمعیت و بهبود و توسعه استانداردهای زندگی، مصرف انرژی همچنان در حال افزایش است. در میان مشکلات ناشی از استفاده بیش از حد از منابع طبیعی انرژی، اثر گازهای گل خانه ای مرتبط با افزایش غیرقابل انکار گاز دی اکسیدکربن، اثر حاد تری باقی میگذارد. بنابراین یافتن نوعی انرژی ارزان، که نه تنها اثری بر روی گرم شدن کره زمین نداشته باشد، بلکه امنیت انرژی ملی را نیز تهدید نکند، بسیار مهم است. زمین، منبع عظیمی از انرژی حرارتی است که این حرارت به روشهای متفاوتی از بخش های درونی به سطح زمین هدایت میشود. انرژی حرارتی موجود در زیر پوسته زمین، انرژی زمین گرمایی نامیده اند. شمع های حرارتی در واقع همان شمع های سازه ای هستند که به عنوان فونداسیون در ساختمان ها استفاده شده است و با اضافه کردن سیستم تبادل حرارتی، این شمع ها به صورت دو عملکردی کار میکنند و در حقیقت باید به نحوی طراحی شوند که انتقال حرارت، عملکر سازهای را مختل نکند و کارآیی حرارتی خوبی داشته باشند. استفاده از این پی ها، موجب تغییر دمای شمع و خاک شده و لذا مطالعه بر روی پارامترهای مختلف و تغییرات آن به دلیل تغییرات دما و رفتار ترمومکانیکی شمع های حرارتی، موضوع مهمی برای مهندسان ژئوتکنیک است. در این تحقیق با استفاده از بررسی، رفتار ترموهیدرومکانیکی شمعهای حرارتی در خاک ریزدانه اشباع ، مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا مدل توسط یک نمونه آزمایش برجای متون فنی اعتبارسنجی شده ، سپس تاثیر پارامترهای موثر بر رفتار شمع بررسی شده است. بررسی ها نشان داد ، در طراحی شمع های حرارتی حتما باید تنش های ناشی از حرارت لحاظ شود. براساس مطالعه پارامتری، پارامترهایی مانند اختلاف درجه حرارت اعمال شده به شمع، بار قائم ، ضریب انبساط حرارتی بتن و خشک یا اشباع بودن خاک، تاثیر بسیاری در چگونگی عملکرد شمع داشته اند. هرچند ضریب انبساط حرارتی خاک و دمای زمین اثر نسبتا کمی بر رفتار شمع حرارتی داشته است .

Keywords:

شمع حرارتی , شمع انرژی , رفتار ترموهیدرومکانیکی , بارگذاری مکانیکی حرارتی