مدلسازی شوک حرارتی بر استحکام مکانیکی کاتالیست
به این مطلب امتیاز دهید!

مدلسازی شوک حرارتی بر استحکام مکانیکی کاتالیست در مشاوره انجام پایان نامه مهندسی شیمی و مشاوره انجام پایان نامه مواد

در این مقاله مدلسازی شوک حرارتی بر استحکام مکانیکی کاتالیست مورد بحث قرار می گیرد.

اکثر پایه­ های کاتالیست به دلیل شکنندگی ذاتی و وجود ترک­های کوچک، دارای چقرمگی پایینی هستند. ترک­های تیز موجود در ساختار پایه ممکن است زمانی که پایه تحت بار قرار می­گیرد، موجب افزایش تمرکز تنش در اطراف ترک شوند، که این تمرکز تنش باعث شکست فاجعه بار کاتالیست ­می­شود. هنگامیکه پایه کاتالیست تحت اعمال شوک حرارتی قرار می­گیرد، ترک ­های موجود در ساختار ممکن است بسته به شدت بار حرارتی رشد کنند. برای شوک­های حرارتی یک مقدار بحرانی به نام شوک حرارتی بحرانی وجود دارد. هنگامی­که بار حرارتی از شوک های حرارتی بیشتر باشد، ترک­ها شروع به رشد می­کنند، در غیر این صورت، ترک بدون تغییر باقی می­ماند.

مدلسازی شوک حرارتی بر استحکام مکانیکی کاتالیست

مدلسازی شوک حرارتی بر استحکام مکانیکی کاتالیست – مشاورتز

تنش حرارتی در یک ساختار سرامیکی ناشی از گرادیان دما و محدودیت­های خارجی و یا ترکیبی از هر دو آنها زمانی که ساختار سرامیکی تحت یک بار حرارتی غیر یکنواخت قرار می­گیرد، رخ می­دهد. در اجزایی که از جنس مواد ترد هستند، این تنش­های حرارتی به اضافه تنش های مکانیکی حاصل از نیروهای خارجی می‌توانند باعث ایجاد ترک و شکست کاتالیست شوند. تنش های حرارتی می‌تواند همراه با  کرنش های پلاستیک قابل ملاحظه ای باشد که منجر به از بین رفتن تدریجی یا کامل ساختار شود. مقدار متوسط تنش حرارتی که در اثر گرادیان دما بوجود می ­آید، بصورت رابطه 1-1 محاسبه می­شود:

(1-1) مدلسازی شوک حرارتی بر استحکام مکانیکی کاتالیست

که  تنش حرارتی،  مدول یانگ،  ضریب انبساط حرارتی،  گرادیان دما درون جسم و  نسبت پواسن است.

به عبارت دیگر هنگامیکه یک تنش حرارتی در اثر تغییر دمای ناگهانی ایجاد می شود، این فرآیند به شوک حرارتی موسوم است. از آنجایی که ضریب انبساط حرارتی و ضریب انتقال حرارت پایه کاتالیست پایین است، در اثر شوک حرارتی دمای آنها به صورت موضعی زیاد شده و تنش موضعی زیادی را به وجود می­ آورد که این تنش­ها باعث شکست می­شود. تغییرات ناگهانی در دمای محیط و ایجاد گرمای داخلی (الکتریکی یا هسته ­ای) نمونه هایی از شوک حرارتی هستند. تنش های ناشی از شوک حرارتی با تنش هایی که توسط شرایط پایدار حرارتی ایجاد می شوند، تفاوت اندکی دارند، این تنش ها عموماً از تنش هایی که توسط گرم کردن یا سرد کردن آهسته ایجاد می شوند، به خاطر تغییرات دمای ملایم­تر آنها، بزرگتر هستند. یک تفاوت بنیادی دیگر میان تنش های حرارتی عادی و شوک ­های حرارتی این است که سرعت کار تنش حاصل از شوک حرارتی بسیار زیاد است.

امیدواریم خواندن این مقاله مفید برای مشاوره انجام پایان نامه مهندسی شیمی و مواد باشد، در صورتیکه تمایل به سفارش مشاوره انجام پایان نامه مهندسی شیمی و مواد دارید، با تکمیل فرم زیر تیم مشاورتز در خدمت شما متقاضی گرامی می باشد.

 

این محتوا می تواند برای سرچ های زیر مفید باشد

مدلسازی شوک حرارتی بر استحکام مکانیکی کاتالیست | شوک حرارتی | استحکام مکانیکی | کاتالیست