شبيه سازي سه بعدي سيستم خنك كاري روتور موتور ونكل

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، شبيه‌سازي سيستم هوا خنك‌ روتور موتور ونكل انجام شده است. تاكنون تحقيقي متمركز بر سيستم خنك‌كاري روتور موتور ونكل صورت نگرفته است، بدين جهت براي شناخت رفتار جريان و انتقال حرارت در راهگاه‌هاي سيستم خنك‌كاري روتور موتور ونكل، ابتدا شبيه‌سازي جريان و انتقال حرارت درون يك لوله كه تمامي پارامترهاي هندسي و عملكردي آن مطابق با راهگاه‌هاي سيستم خنك‌كاري روتور باشد، انجام شده است. سپس به كمك نتايج بدست آمده از اين بخش، شبيه‌سازي سيستم خنك‌كاري روتور موتور ونكل توسط نرم افزار انسيس فلوئنت، مدل آشفتگي تنش‌هاي رينولدز و در سرعت دوراني بيشينه روتور، برابر با 3000 دور بر دقيقه، با شرايط مرزي حرارتي و ورودي كاملا نوساني انجام شده است. همچنين تمامي خواص ترموديناميكي سيال هوا، متغير با دما در نظر گرفته شده‌اند. نتايج بخش اول نشان مي‌دهد كه افزايش سرعت دوراني، فاصله محور دوران تا محور لوله، نوسان و عدد رينولدز جريان ورودي باعث بهبود انتقال حرارت مي‌شود. اما با افزايش عدد رينولدز به بيش از 50 هزار، ديگر انتقال حرارت تاثيري از افزايش سرعت دوراني و فاصله محور دوران تا محور لوله نمي‌پذيرد. همچنين نوسان جريان ورودي براي اعداد رينولدز ميانگين بيش از 15 هزار، موجب كاهش نسبي انتقال حرارت نسبت به شرايط پايا مي‌شود. به طور كلي از نتايج اين بخش مي‌توان اينگونه برداشت كرد كه بهبود انتقال حرارت، همواره همسو با آشفتگي بيشتر جريان اتفاق مي‌افتد. شبيه‌سازي سيستم خنك‌كاري روتور موتور ونكل نشان مي‌دهد كه مي‌توان از فرض شرط مرزي حرارتي ثابت براي وجوه روتور استفاده كرد. همچنين قابل به ذكر است كه مقدار عدد ناسلت ميانگين سيستم خنك‌كاري روتور موتور ونكل در محدوده‌‌ي 572 تا 586 مي‌باشد، كه بيانگر كارائي و عملكرد مناسب اين نوع از سيستم خنك‌كاري براي روتور مي‌باشد. همچنين توزيع دماي روتور يافته شد. البته در اين پژوهش حرارت توليدي ناشي از اصطكاك سيستم نشت‌بندي در نظر گرفته نشده است، كه مي‌تواند تاثير به سزايي بر روي بيشينه دماي سطوح روتور داشته باشد و حتي عملكرد موتور را، با اين نوع از سيستم خنك‌كاري با محدوديت مواجه كند. با يافتن دماي ميانگين روتور در محدوده 551 كلوين، مي‌توان در ادامه اين پژوهش براي توسعه عملكرد موتور ونكل و سيستم روغن‌كاري شفت خروجي از اين مقدار استفاده كرد و در جهت توسعه اين موتور گام برداشت.

192381

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم محركه

دكتر امير حسن كاكايي