कार्बन फायबरविंडिंग कंपोझिट प्रेशर व्हेसल हे एक पातळ-भिंतीचे भांडे आहे ज्यामध्ये हर्मेटिकली सीलबंद लाइनर आणि उच्च-शक्तीचा फायबर-जखमेचा थर असतो, जो प्रामुख्याने फायबर वाइंडिंग आणि विणकाम प्रक्रियेद्वारे तयार होतो. पारंपारिक धातूच्या दाब वाहिन्यांच्या तुलनेत, कंपोझिट प्रेशर व्हेसल्सचे लाइनर स्टोरेज, सीलिंग आणि रासायनिक गंज संरक्षण म्हणून काम करते आणि कंपोझिट लेयर मुख्यतः अंतर्गत दाब भार सहन करण्यासाठी वापरला जातो. कंपोझिट्सच्या उच्च विशिष्ट ताकदी आणि चांगल्या डिझाइनेबिलिटीमुळे, कंपोझिट प्रेशर व्हेसल्सने केवळ त्यांची भार वाहून नेण्याची क्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली नाही तर पारंपारिक धातूच्या दाब वाहिन्यांच्या तुलनेत जहाजाचे वस्तुमान देखील लक्षणीयरीत्या कमी केले आहे.
फायबर-जखमेच्या दाब वाहिनीचा आतील थर प्रामुख्याने एक लाइनर स्ट्रक्चर असतो, ज्याचे मुख्य कार्य आत साठवलेल्या उच्च-दाब वायू किंवा द्रवपदार्थांची गळती रोखण्यासाठी सीलिंग बॅरियर म्हणून काम करणे आणि त्याच वेळी बाह्य फायबर-जखमेच्या थराचे संरक्षण करणे आहे. हा थर अंतर्गत साठवलेल्या सामग्रीमुळे गंजणार नाही आणि बाह्य थर हा रेझिन मॅट्रिक्सने मजबूत केलेला फायबर-जखमेचा थर आहे, जो प्रामुख्याने दाब वाहिनीतील बहुतेक दाब भार सहन करण्यासाठी वापरला जातो.
१. फायबर-जखमेच्या दाब वाहिन्यांची रचना
संमिश्र दाबवाहिन्यांची चार मुख्य संरचनात्मक रूपे आहेत: दंडगोलाकार, गोलाकार, कंकणाकृती आणि आयताकृती. दंडगोलाकार भांड्यात एक दंडगोलाकार विभाग आणि दोन डोके असतात. धातूच्या दाबवाहिन्यांना साध्या आकारात बनवले जाते ज्यामध्ये अक्षीय दिशेने जास्त शक्ती राखीव असते. गोलाकार भांडींमध्ये अंतर्गत दाबाखाली ताना आणि वेफ्ट दिशानिर्देशांमध्ये समान ताण असतो आणि ते दंडगोलाकार भांड्यांच्या परिघीय ताणाच्या अर्ध्या असतात. धातूच्या पदार्थाची ताकद सर्व दिशांमध्ये समान असते, म्हणून धातूपासून बनवलेला गोलाकार कंटेनर समान ताकदीसाठी डिझाइन केलेला असतो आणि जेव्हा आकारमान आणि दाब निश्चित असतो तेव्हा त्याचे वस्तुमान किमान असते. गोलाकार कंटेनर बल स्थिती सर्वात आदर्श असते, कंटेनरची भिंत देखील सर्वात पातळ केली जाऊ शकते. तथापि, गोलाकार कंटेनर तयार करण्यात जास्त अडचणीमुळे, सामान्यतः फक्त अवकाशयान आणि इतर विशेष प्रसंगी वापरली जाते. औद्योगिक उत्पादनात रिंग कंटेनर खूप दुर्मिळ आहे, परंतु काही विशिष्ट प्रसंगी किंवा या संरचनेची आवश्यकता असते, उदाहरणार्थ, मर्यादित जागेचा पूर्ण वापर करण्यासाठी अंतराळ वाहने, या विशेष संरचनेचा वापर करतील. आयताकृती कंटेनर प्रामुख्याने जागा मर्यादित असताना पूर्ण करण्यासाठी असतो, जागेचा वापर जास्तीत जास्त करा आणि ऑटोमोटिव्ह आयताकृती टँक कार, रेल्वे टँक कार इत्यादी संरचनांचा वापर करा, असे कंटेनर सामान्यतः कमी दाबाचे कंटेनर किंवा वातावरणीय दाबाचे कंटेनर असतात आणि त्यांच्या गुणवत्तेची आवश्यकता जितकी हलकी असेल तितकी चांगली असते.
च्या संरचनेची जटिलतासंमिश्रप्रेशर वेसल स्वतः, हेड आणि हेडच्या जाडीत अचानक बदल, हेडची परिवर्तनशील जाडी आणि कोन इत्यादींमुळे डिझाइन, विश्लेषण, गणना आणि मोल्डिंगमध्ये अनेक अडचणी येतात. कधीकधी, कंपोझिट प्रेशर वेसल्सना केवळ वेगवेगळ्या कोनांवर आणि हेड भागात परिवर्तनशील गती गुणोत्तरांवर जखमा कराव्या लागत नाहीत, तर वेगवेगळ्या रचनांनुसार वेगवेगळ्या वळण पद्धतींचा अवलंब करावा लागतो. त्याच वेळी, घर्षण गुणांक सारख्या व्यावहारिक घटकांचा प्रभाव विचारात घेतला पाहिजे. म्हणूनच, केवळ योग्य आणि वाजवी स्ट्रक्चरल डिझाइनच कंपोझिट प्रेशर वेसल्सच्या वळण उत्पादन प्रक्रियेला योग्यरित्या मार्गदर्शन करू शकते, जेणेकरून डिझाइन आवश्यकता पूर्ण करणारे हलके संमिश्र दाब वेसल उत्पादने तयार करता येतील.
२. फायबर-जखमेच्या दाब वाहिनीचे साहित्य
मुख्य भार-वाहक भाग म्हणून, फायबर वाइंडिंग लेयरमध्ये उच्च शक्ती, उच्च मापांक, कमी घनता, थर्मल स्थिरता आणि चांगली रेझिन ओलेपणा, तसेच चांगली वाइंडिंग प्रक्रियाक्षमता आणि एकसमान फायबर बंडल घट्टपणा असणे आवश्यक आहे. हलक्या वजनाच्या संमिश्र दाब वाहिन्यांसाठी सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या रीइन्फोर्सिंग फायबरमध्ये हे समाविष्ट आहे:कार्बन तंतू, पीबीओ तंतू,सुगंधी पॉलिमाइन तंतू, आणि UHMWPE तंतू.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-११-२०२५