تحلیل رفتار مکانیکی- حرارتی شمع های مبدل حرارت با مدل سازی عددی

استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به جای بهره گیری از سوخت های فسیلی یک راهکار اساسی در کاهش آلودگی های محیط زیستی ناشی از گازهای گلخانه ای است. شمع های انرژی علاوه بر نقش سازه ای، زمینه مناسبی را جهت بهره برداری از منابع زمین گرمایی فراهم می آورد. در این مقاله چالش های ژیوتکنیکی شمع انرژی و همچنین رفتار مکانیکی- حرارتی این سیستم با استفاده از نرم افزار آباکوس (Abaqus) مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به بررسی تغییرات ناشی از اعمال بارگذاری دمایی شمع بر روی تنش محوری، تنش اصطکاکی جداره، جابه جایی محوری، کرنش محوری و بار حدی شمع انرژی پرداخته شده و یک دسته تحلیل حساسیت به جهت درک رفتار شمع های انرژی در خاک ماسه ای با مشخصات حرارتی و فیزیکی متفاوت انجام یافته است. نتایج نشان می دهد که در اثر اعمال بارگذاری دمایی، میزان ظرفیت باربری شمع در حدود 11 درصد کاهش می یابد. از طرفی مشخصات حرارتی خاک تاثیر بسزایی در عملکرد ژیوتکنیکی شمع دارد.