15673

15673

بررسي عددي و تجربي رفتار محافظ هاي حرارتي در دما و فشار بالا

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي – سيستم هاي انرژي

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر محمد صديقي

مكانيك

چكيده عايق¬هاي حرارتي چندلايه از قرارگيريلايه‌هاي متوالي مواد عايق متخلخل و سپرهاي تشعشعي در كنار يكديگر ايجاد شده و در شرايط برودتي و در دماهاي بالا مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در اين نوع عايق ها، انتقال حرارت هدايتي، جابجايي و تشعشعي وجود دارد. ولي زماني كه چگالي مواد عايق متخلخل بيش¬تر از 20 كيلوگرم بر متر مكعب باشد، انتقال حرارت جابجايي قابل چشم پوشي است. در اين پايان نامه،رفتار عايق چند¬لايه در دما و فشار كاري بالا به صورت تئوري و عملي مورد بررسي قرار گرفته است. هم¬چنين خواص مربوط به سپرهاي تشعشعي از جمله ضخامت، ضريب صدور، تعداد و فاصله‌يسپرهاي تشعشعي بررسي گرديده و بعد از بهينه¬سازي، بهترين خواص مربوط به آن‌هامعرفي شده است.در ادامهچگالي مواد عايق متخلخل و چيدمان سپرهاي تشعشعي با هدف دستيابي به كمينه مقدار ضريب هدايت حرارتي هم-زمان و به صورت تئوريبهينه‌سازي شده است. در آخر نيز نتايج تئوري به‌دست‌آمده با نتايج عمليمقايسه گرديده است. نتايج نشان دهنده¬ي آن است كه در صورت كم اهميت بودن وزن عايق چند¬لايه، كمينه ضريب هدايت حرارتي با استفاده از عايق¬هاي متخلخل با چگالي مناسب قابل دسترسي بوده و ديگر نيازي به استفاده از سپر¬هاي تشعشعي نمي¬باشد. اما در مصارف فضايي مانند ماهواره‌ها، (جايي كه وزن داراي اهميت است) بايد چگالي عايق متخلخل تا حد ممكن كم در نظر گرفته شود و در اين صورت استفاده از سپر¬هاي تشعشعي بسيار مفيد خواهد بود.همچنين نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد كه عايق با جنس برد سراميكي نسبت به عايق با جنس پتوي سراميكي موجود سبب كاهش دما تا حدود 36 درصد در سطح خارجي عايق و در شرايط كاري شده است. واژه‌هاي كليدي:عايق چندلايه– سپر تشعشعي – مواد عايق متخلخل– انتقال حرارت –بهينه‌سازي