Abstract:
|
El major inconvenient que planteja la utilització de gas natural liquat com a carburant per a
vehicles és el fet que per a mantenir el gas natural en estat líquid cal que aquest es confini a
molt baixa temperatura dins d’un dipòsit criogènic que l’aïlli tèrmicament de l’exterior. Un
augment en la temperatura dins del dipòsit provoca l’evaporació del líquid i el consegüent
augment de la pressió a l’interior del recipient. Si aquesta pressió assoleix un cert llindar, una
vàlvula de seguretat s’obre per tal d’alliberar gas i així tornar a un nivell de pressió segur. A llarg
termini aquest efecte comporta una pèrdua important de combustible.
Per a evitar aquest inconvenient cal tractar de reduir al màxim la transferència de calor entre
l’exterior i el gas natural liquat de l’interior del dipòsit. És per aquest motiu que, en general, els
dipòsits criogènics compten amb dos recipients aïllats tèrmicament entre sí mitjançant materials
que actuen com a barrera tèrmica, conjuntament amb l’aplicació del buit.La majoria dels
dipòsits criogènics d’aquest tipus són fets íntegrament d’acer inoxidable. Per aquest motiu, tot i
comptar amb uns bons materials aïllants entre els recipients intern i extern, la calor és
transferida sense dificultats a través dels elements metàl·lics que els enllacen, tals com suports
o canonades.
En aquest projecte s’ha redissenyat un dipòsit criogènic convencional tractant d’evitar els
esmenats enllaços metàl·lics, que actuen com a pont tèrmic, mitjançant l’ús de components de
plàstic reforçat amb fibres de vidre. Com a resultat de les modificacions dutes a terme, no
només s’ha aconseguit reduir la transferència de calor per conducció en un 49%, sinó que
també s’ha aconseguit reduir el pes total del dipòsit en un 46%, així com un estalvi en el cost de
producció del mateixde fins a un 9%.
No obstant això, probablement el més interessant d’aquest document és l’anàlisi de la
resistència del dipòsit sota les màximes condicions de treball, així com diferents escenaris de
xoc, exigida per les normatives UNE-EN 1251-2 i E/ECE/TRANS/505. En aquesta s’ha pogut
avaluar la resistència dels diferents components seguint diferents criteris, com el criteri de Tsai-
Wu per als laminats de les peces de plàstic reforçat amb fibres de vidre o els criteris de Tresca
per als components que integren el recipient intern, juntament amb el criteri de Von Mises.
Finalment es recomana fer una revisió dels annexos, els quals contenen informació rellevant
per a la comprensió d’aquesta memòria, sobretot pel que fa als càlculs, que complementen
l’esmenada anàlisi de la resistència del dipòsit i suposen una part molt important de la tasca
duta a terme en l’elaboració d’aquest projecte. |