مطالعه تجربي انتقال حرارت تماسي در محل سوپاپ دود و نشيمنگاه يك موتور احتراق داخلي

كارشناسي ارشد

چكيده در موتورهاي احتراق داخلي، با خروج گازهاي بسيار گرم از روي سوپاپ دود، سوپاپ و نشيمنگاه آن دماهاي قابل توجهي به دست مي‌آورند. براي اجتناب از آسيب رسيدن به سوپاپ بايد كنترل خوبي روي نرخ حرارت منتقل شده از آن صورت گيرد. با توجه به اينكه عمده اين انتقال حرارت در هنگام تماس سوپاپ با نشيمنگاه، به صورت هدايت صورت مي‌گيرد، مطالعه روي نرخ انتقال حرارت تماسي و تأثير پارامترهاي مهم روي آن لازم و ضروري است. در اين پژوهش، به تعيين ضريب انتقال حرارت تماسي و بررسي اثر تغيير پارامترهاي مختلف بر آن پرداخته شده است. براي انجام اين پژوهش، يك دستگاه تست شامل سرسيلندر يك موتور احتراق داخلي هواخنك مطابق با نياز طراحي و ساخته شده كه در آن از يك سرسيلندر واقعي استفاده ‌شده است. اساس اين تحليل، بر پايه دماهاي اندازه‌گيري شده از سنسورهاي قرار گرفته شده در نواحي مشخصي از سوپاپ دود و نشيمنگاه مي‌باشد. با استفاده از دماهاي اندازه‌گيري شده، روش برون‌يابي خطي و حل معكوس، دماهاي سطوح در نقطه تماس و سپس ضريب انتقال حرارت تماسي در حالت تماس ثابت و پريوديك محاسبه گرديد. نتايج حاصله حاكي از آن مي‌باشد كه با افزايش فشار تماسي، ضريب انتقال حرارت تماسي به صورت قابل ملاحظه‌اي افزايش مي‌يابد. همچنين با افزايش دور موتور، ضريب انتقال حرارت تماسي كاهش مي‌يابد. از طرف ديگر افزايش در سرعت جريان سيال خنك كننده منجر به افزايش ضريب هدايت حرارتي تماسي خواهد شد و با افزايش شار حرارتي، مقدار ضريب هدايت حرارتي تماس كاهش مي‌يابد. نتايج حاصل از دو روش برون‌يابي خطي و حل معكوس داراي روند تغييرات مشابهي هستند و طبق تحليل خطاي انجام شده اين دو روش براي تخمين ضريب انتقال حرارت تماسي مناسب هستند. همچنين با توجه به تحليل خطا، روش حل معكوس نسبت به روش برون‌يابي خطي داراي ارجحيت است. واژه‌هاي كليدي: انتقال حرارت تماسي، حل معكوس، دستگاه آزمايشگاهي، سوپاپ دود، موتور احتراق داخلي.

185218

دانشگاه علم و صنعت ايران

خودرو - سيستم محركه

دكتر محمد حسن شجاعي‌فرد