شبیه سازی مخزن ذخیره یخ (تحلیل CFD و FEM) در ANSYS

خلاصه پروژه هدف این پروژه، شبیه‌سازی عددی و تحلیل عملکرد حرارتی و سازه‌ای یک مخزن نوآورانه ذخیره یخ مدفون در زمین است. در این پژوهش، رفتار ترمومکانیکی مخزن در فرآیند یخ‌زدگی و ذوب با استفاده از دو نرم‌افزار تحلیل عددی مورد بررسی قرار می‌گیرد: تحلیل دینامیک سیالات (CFD) جهت شبیه‌سازی انتقال حرارت، تغییر فاز و جریان همرفت طبیعی، تحلیل اجزای محدود (FEM) برای ارزیابی پایداری سازه‌ای، نشست و برآمدگی زمین، و قابلیت بارپذیری پوشش مخزن. دو پیکربندی اصلی مورد مقایسه قرار می‌گیرند: مخزن پایه: مخزن بتنی با آب خالص، مخزن نوآورانه: مخزن سبک با پوسته‌ی غیرباربر و پرکننده‌ی سازه‌ای از نوع سنگ‌ریزه–آب. اهداف کلیدی شامل بررسی توان حرارتی در بارگذاری و تخلیه، پایداری مبدل‌های حرارتی و ساختار نگهدارنده، و رفتار مکانیکی خاک و پوسته در شرایط انجماد است. نتایج مدل‌ها از طریق محاسبات تحلیلی و داده‌های تجربی اعتبارسنجی شده و تأثیر پارامترهای مؤثر با تحلیل حساسیت بررسی می‌شود. در پایان، یک ویدئوی آموزشی از فرآیند یخ‌زدگی و ذوب تهیه خواهد شد تا روند تحلیل و نتایج شبیه‌سازی به‌صورت تصویری مستند شود.