مد لسازی فیزیکی رفتار شمع حرارتی منفرد در خاک خشک

در این مقاله، رفتار مکانیکی شمع حرارتی منفرد در طول چرخه های گرمایشی و سرمایش ی با استفاده از مدلسازی فیزیکی در شرایط شتاب ثقل ( ۱-g) مورد بررسی قرار می گیرد. شمع مدل یک لوله آلومی نیومی با انتهای بسته به طول ۶۰۰ میلی متر با قطر ۲ سانتیمتر و ضخامت دیواره ۲ / ۱ میلیمتراست.که دمای آن بوسیله گردش آب با دما ی مشخص در داخل لوله ی U شکل تعبیه شده در داخل شمع کنترل می شود. کرنش های محوری درامتداد شمع نیز با استفاده از کرنش سنج های متصل به بدنه ی شمع، در ترازها ی مختلف اندازه گیری می شوند. یک سنسور جابجایی سنج نیز به سر شمعمتصل شده است تا نشست های آن را در طول آزمایش ثبت کند. چن دین ترموکوپل نیز برای پایش تغییرات دمای شمع و خاک اطراف آ ن استفادهمی شود. همچنین در ز یر نوک شمع، دو سلول فشار کل برای اندازه گیری تغییرات فشار قائم و افقی خاک در طول چرخه های حرارتی نصب شده است.و در ادامه تعداد ده چرخه ی گرمایشی و سرما یشی با دامنه دمایی ۶ درجه سانتیگراد (ΔT= ± ۶ °C) در حضور سربار مکا نیکی ثابت ۱۹ کیلوگرمیبر روی شمع حرارتی، جهت مطالعه رفتار طولانی مدت آن، اعمال شده است. نتایج بدست آمده از آزمایشات نشان میدهد که در هر چرخه حرارتیتحت سربار مکانیکی ثابت، نشست های برگشت ناپذیری در شمع ایجاد می شود؛که مقدار این جز نشست ها با افزایش چرخه های حرارتی به تدریجکاهش یافته و مقدار نشست کل به حد معینی مجانب می شود. مشاهدات این مطالعه برای درک بهتر رفتار ترمومکانیکی شمع های انرژی تحت بارهایتوامان مکانیکی محوری و حرارتی می تواند مفید باشد.

Keywords:

شمع مبدل حرارتی , مدل سازی فیزیکی , شمع انرژی , رفتار ترمومکانیکی