مدل سازی عددی عایق های ترکیبی برای کنترل حرارت در مخازن حاوی سیال کرایوژنیک

در این تحقیق به روش عددی،به دنبال کم کردن حرارت منتقل شده به مخزن حاوی سیال کرایوژنیک هستیم،هدف اصلی مطالعه حاضر مقایسه عملکرد حرارتی سیستم های عایق بندی مختلف است.برای این منظور از تکنیک عایق خلا و ایجاد یک پوسته سرد کرایوزنیکی حول مخزن اصلی استفاده می کنیم.در ابتدا شارهای حرارتی وارد شده به یک مخزن بدون عایق مدل سازی شده است و با نتایج حاصل از قوانین فوریه صحت سنجی شده است.در ادامه یک عایق خلا دور مخزن اصلی مدل سازی شده است. این عایق خلا برای ضخامت های مختلف و فشارهای خلا مختلف مدل سازی شده است.در انتها با اضافه کردن یک پوسته سرد اکسیژن بین محیط خلا، انتقال حرارت رسیده شده به مخزن را به حداقل رسانده ایم. نتایج نشان می دهد که ضریب نشر حرارتی و فشار خلا و همچنین ضخامت خلا پارامترهای مهم و تاثیر گذار بر نشر حرارتی وارد شده به مخزن اصلی است. نشان خواهیم داد که برای بعضی از مواد با ضریب نشر بالاتر افزایش ضخامت خلا همیشه باعث کاهش انتقال حرارت نخواهد شد.همچنین نشان خواهیم داد که افزایش فشار خلا هر چند انتقال حرارت تشعشع به مخزن را افزایش می دهد ولی در مجموع کاهش انتقال حرارت رسیده به مخزن را در پی خواهد داشت. در اخر نشان خواهیم داد که استفاده از یک پوسته سرد کرایوژنیکی بین عایق خلا یک افت قابل ملاحظه در نشر حرارتی وارد شده به مخزن بوجود می آورد.

Keywords:

مخزن کرایوژنیک , عایق خلا , عایق پوسته سرد کرایوژنیکی