【الهدف】تُعد تكنولوجيا تخزين الطاقة بالهواء المضغوط (CAES) واحدة من التقنيات الرئيسية لتحقيق استقرار الطاقة المتجددة ودعم تحقيق أهداف "الكربون المزدوج"، حيث يعد الاستقرار الحراري والتجاوب الميكانيكي لمخازن الهواء الجوفية تحت دورات الشحن والتفريغ المتكررة محور السلامة الهندسية. 【الطريقة】استنادًا إلى مشروع مخزن الهواء بحجم 30,000 متر مكعب في مقاطعة جانغبي، تم إنشاء نموذج عددي متعدد المجالات للحرارة-القوى-الأضرار. يأخذ هذا النموذج، على منصة COMSOL Multiphysics، في الاعتبار سلوك الهواء عالي الضغط عديم المثالية، وتليين الأضرار في الخرسانة بناءً على طاقة الكسر، وتأثير تدعيم الفولاذ، وتقليل الخصائص الميكانيكية لمنطقة الأضرار في الصخور المحيطة (EDZ)، ونمذجة تشغيل الحلقة النموذجية المتمثلة في 8 ساعات شحن-4 ساعات ضغط ثابت-4 ساعات تفريغ-8 ساعات ضغط ثابت لغرفة التجويف. 【النتائج】تشير النتائج إلى تقلب درجات حرارة الغرفة بشكل حاد (من -30.68 إلى 70.18 درجة مئوية)، وظهور التشققات في بطانة الخرسانة عند ضغط داخلي منخفض (حوالي 1.9 ميجا باسكال) والتي زادت لتشكل توزيعا قطريا متساويا مع ارتفاع الضغط؛ تركز الإجهاد في القضبان الفولاذية عند مواقع التشققات مما يمكنها من تحمل الإجهاد الشدّي وتحقيق العمل التكاملي مع الخرسانة؛ تتحمل الصخور المحيطة حوالي 97.7% من الضغط الداخلي مع تأثير كبير للخصوصية في إجهاد البطانة وتشوه التجويف؛ تتطور منطقة البلاستيكية للصخور بشكل ملحوظ في مرحلة الشحن عند القمة والأسفل مع ظهور تشوهات لا عكسية. 【الاستنتاج】تكشف الدراسة عن آلية العمل التكاملي وتطور الأضرار بين الهيكل المركب من الفولاذ، الخرسانة المسلحة، والصخور المحيطة تحت التحميل الدوري، مما يوفر أساسًا نظريًا لتصميم وتقييم أمان غرف التخزين في CAES.

تخزين الطاقة بالهواء المضغوط;خزان البطانة;الترابط الحراري-الميكانيكي;تطور الأضرار;تشقق الخرسانة