تعيين شاخصه هاي انتقال حرارت و خنك كاري در يك موتور بنزيني ۱۶ سوپاپ پرخوران

كارشناسي ارشد

دفع گرما در موتورهاي احتراق داخلي از اهميت بسيار بالايي برخوردار است؛ چرا كه دفع مطلوب گرما منجر به افزايش بازده موتور و همچنين طول عمر بيشتر قطعات آن مي¬شود. يكي از مهم¬ترين مباحث در ارتباط با انتقال حرارت در موتورهاي احتراق داخلي، مطالعه و شناخت ميزان شار حرارتي منتقل شده از سمت گازهاي داغ درون محفظه احتراق به سيستم خنك كننده است. هدف از اين پايان¬نامه، ارائه¬ي يك رابطه¬¬ي جديد براي محاسبه¬ي شار حرارتي در نقاط بحراني يك موتور چهارسيلندر شانزده سوپاپ پرخوران SI است. براي رسيدن به اين هدف، از روش شبه ابعادي در تحليل انتقال حرارت استفاده شده است. در اين روش ابتدا شرايط مرزي حرارتي و سيالاتي از جمله دما و ضريب انتقال حرارت جابجايي در دورهاي مختلف با شبيه¬سازي يك بعدي از فرآيندهاي داخل موتور مانند احتراق به كمك نرم افزار GT-POWER به¬دست مي¬آيد. سپس حل سيالاتي و حرارتي به صورت سه بعدي و با استفاده از روش انتقال حرارت يكپارچه (CHT ) در نرم افزار FLUENT براي استخراج پارامترهاي خنك‌كننده مانند سرعت، فشار، دما، ضريب انتقال حرارت جابجايي و شار حرارتي در همه نواحي موتور صورت مي¬گيرد تا در نهايت نقاط بحراني مشخص گردد. پس از صحت¬سنجي نتايج سرعت و فشار راهگاه خنك¬كننده با استفاده از نتايج آزمايشگاهي و استقلال از شبكه، دبي جرمي سيال خنك¬كننده متناسب با حداكثر دماي مجاز ديواره¬ي جامد در مجاورت سيال خنك¬كننده مشخص مي‌شود و همچنين ضريب انتقال حرارت جابجايي و شار حرارتي در نواحي حساس موتور به دست مي‌آيد. نتايج نشان داد كه پارامترهاي جرم سوخت تزريق شده به محفظه¬ احتراق و نسبت تراكم نقش مهمي در تعيين ميزان شار حرارتي عبوري از نقاط مختلف سرسيلندر ايفا مي‌كنند؛ به طوري كه افزايش جرم سوخت و همچنين افزايش نسبت تراكم، منجر به افزايش شار حرارتي مي‌گردد. بر اين اساس در نهايت رابطه اي براي تخمين شار حرارتي در نواحي مختلف سرسيلندر ارائه گرديد. واژه‌هاي كليدي: موتورهاي احتراق داخلي، انتقال حرارت، رابطه شار حرارتي، دبي سوخت، نسبت تراكم

191816

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر علي قاسميان مقدم

سيستم محركه

دكتر محمد حسن شجاعي فرد