تحلیل حرارتی و مکانیکی کوره فشار بالا

کوره ها و مخازن تحت فشار کاربردهای فراوانی در صنایع گوناگون دارند و از سال های دور تحقیقات وسیعی در زمینه طراحی و ساخت آنها انجام شده و در بسیاری از موارد دستورالعمل ها و استانداردهایی نیز برای ساخت آنها ایجاد شده است. با این وجود کوره هایی که همزمان بتوانند دما و فشار بالا را تحمل کنند مصارف خاصی دارند و در صنایع جدید مورد استفاده واقع می شوند. هرچند امروزه کوره های فشار بالا یکی از زیرساخت های لازم در صنایع روز دنیا است؛ اما به علت کاربردهای خاص این کوره ها، تحقیقات انجام شده در مورد آنها جنبه صنعتی داشته و کمتر از نظر آکادمیک مورد توجه قرار گرفته اند. از این جهت اطلاعات چندانی در مورد نحوه طراحی و ساخت این کوره ها در دسترس نیست. در مقاله حاضر، آنالیز حرارتی-مکانیکی یک کوره فشار بالا با ابعاد و توان حرارتی مشخص مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق که به کمک نرم افزار المان محدود آباکوس انجام شده است، تعیین توزیع دمای کوره و نیز محاسبه تنش های حرارتی و مکانیکی ایجاد شده در آن است؛ به نحوی که بتوان در پایان اطلاعات مفیدی برای طراحی اولیه این کوره در اختیار قرار داد. نتایج این بررسی نشان می دهد که گام نخست در طراحی چنین کوره هایی، تحمل تنش های ناشی از فشار داخلی است و تنش های حرارتی در مقابل تنش های مکانیکی ناچیز است. همچنین بیشترین مقدار تنش در پیچ ها و نواحی اطراف آنها ظاهر می شود.

کلیدواژه ها:

کوره ، مخازن تحت فشار ، المان محدود ، تحلیل حرارتی ، تحلیل مکانیکی