بررسی تحلیلی و عددی تأثیر مقاوم سازی مخازن CNG نوع 2 به کمک فرایند سیم‏ پیچی

در تقویت مخازن تحت فشار همواره سعی بر افزایش مقاومت مخزن در مقابل کاهش وزن آن بوده است. بدین منظور، روش سیم پیچی از روش های مؤثر جهت افزایش نسبت استحکام به وزن مخازن با ایجاد تنش پسماند منفی در جداره می باشد که سبب افزایش ایمنی نیز می گردد. هدف این مقاله، بررسی تحلیلی و عددی تأثیر مقاوم سازی مخازن جدار نازک CNG نوع 2 با استفاده از عملیات سیم پیچی می باشد. در این مقاله، ابتدا اهمیت و اصول روش سیم پیچی ذکر می گردد. سپس با استفاده از حل تحلیلی، بیشترین فشار داخلی ممکن برای تسلیم همزمان یک نمونه مخزن CNG و سیم پیچ آن برای 1 تا 5 لایه سیم پیچی بر اساس معیار ترسکا به دست آورده می شود. بعد از آن، مسئله به کمک نرم افزار المان محدود شبیه سازی و تحلیل شده و در انتها نتایج با حل تحلیلی مقایسه می گردد. نتایج نشان دهنده آن است که در تقویت مخازن آلومینیومی به کمک 5 لایه سیم پیچی، می توان نسبت حداکثر فشار به وزن را در مقایسه با مخازن تمام فلزی تا میزان 3/55% افزایش داد. همچنین، حداکثر خطای موجود در این حالت بین نتایج تحلیلی و عددی در حدود 3% می باشد.