دانشگاه صنعتی شاهرود مکانیک سازه ها و شاره ها 2251-9475 8 1 2018 03 21 Optimization of Radiation Shields Parameters in Multi-Layer Thermal Insulations بهینه‌سازی خواص مربوط به سپرهای تشعشعی در عایق‌های حرارتی چندلایه 71 81 1216 10.22044/jsfm.2018.4076.2082 FA محمد صدیقی استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران بهزاد قنبری فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران امیر حسین جباری مستحسن دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران Journal Article 2017 01 02 Multi-layer thermal insulations are fabricated by locating consequtive porous insulation and radition shields, which could be used at high temperature and cryogenic applications. In this type of insulations, different heat transfer methods such as conduction, convection and radiation would be occurred, although by using high density insulation (more than 20 kg/m^3 ), convection could be neglected. In this paper, radiation shiels parameters such as thickness, emissivity, distance and number of screens are studied and optimized. For investigating the effect of these parameters on effective thermal conductivity of multi-layer thermal insulation, a mathematical code has been improved in EES software. Then, the obtained results have been validated by another study. Moreover, Powell method has been applied in order to optimize the parameters. The results show that the amount of shield emssivity and shields arrangement have the most impact on the effective thermal conductivity of multi-layer thermal insulations. Also, the optimized distances between radiation shields indicate that this distance increased in the direction of heat transfer. عایق‌های حرارتی چندلایه از قرارگیری لایه‌های متوالی مواد عایق متخلخل و سپرهای تشعشعی در کنار یکدیگر ایجاد شده و در دماهای بالا و نیز شرایط برودتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این نوع عایق‌ها، انتقال حرارت می‌تواند به سه حالت هدایتی، جابجایی و تشعشعی وجود داشته باشد. اما زمانی که چگالی مواد عایق متخلخل بیش‌تر از kg/m^3 20 باشد، انتقال حرارت جابجایی قابل چشم پوشی است. در این مقاله خواص مربوط به سپرهای تشعشعی از جمله ضخامت، ضریب صدور, تعداد و فاصله‌ی سپرهای تشعشعی مورد بررسی و بهینه‌سازی قرار گرفته است. جهت بررسی تأثیر خواص مذکور بر ضریب هدایت حرارتی مؤثر عایق چندلایه، از کد نرم‌افزاری نوشته شده استفاده گشته و نتایج با دیگر پژوهش‌های انجام گرفته در این زمینه مقایسه شده است. همچنین بهینه‌سازی پارامترها با استفاده از روش پاول انجام پذیرفته است. نتایج نشان دهنده آن است که مقدار ضریب صدور سپرهای تشعشی و نیز نحوه چیدمان آنها تأثیر بسزایی در مقدار ضریب هدایت حرارتی مؤثر عایق چندلایه دارد. همچنین در رابطه با فواصل بهینه‌سازی شده بین سپرهای تشعشعی، مشاهده گردید که با فاصله گرفتن از ناحیه گرم عایق (در جهت انتقال حرارت)، فاصله‌ی بهینه بین سپرها نیز بیش‌تر می‌شود. https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1216_744600627c3a52941dc39d4b5546e029.pdf