شبيه سازي و تحليل يك بعدي مسير خنك كاري يك موتور احتراق داخلي به منظور رسيدن به توزيع سرعت بهينه سيال خنك كاري

كارشناسي ارشد

انتقال حرارت همواره يك چالش اساسي در تجهيزات توليد توان بوده است. از جمله اين تجهيزات توليد توان موتورهاي احتراق داخلي هستند كه امروزه با توجه به رشد تكنولوژي‌هاي احتراقي در آنها و پيشرفت‌هايي از قبيل كوچك‌سازي اين موتورها، بهينه سازي و يكنواخت كردن خنك‌كاري در بخش هاي مختلف موتور، يكي از مسائل پيش رو در اين موتورها مي باشد. در اين پروژه، با هدف رسيدن به خنك كاري دقيق و يكسان در نقاط مختلف سرسيلندر، تغييراتي در راهگاه هاي سيال خنك كننده ايجاد شده است. نظر به اينكه ضريب انتقال حرارت سيال خنك كن در شرايط موتور، به سرعت سيال و هندسه بستگي دارد، با توجه به نياز انتقال حرارتي هر يك از بخشهاي موتور، سرعت سيال تغيير داده شده است. از آنجايي كه تحليل اين سرعت ها و بدست آوردن سرعت بهينه، با استفاده از تحليل سه بعدي كاري دشوار و زمان بر است، بنابراين در پايان‌نامه پيشرو، از تحليل يك‌بعدي شبكه جريان خنك‌كننده موتور بهره برده شد. بدين منظور ابتدا مدل سه بعدي موتور EF7 به فرمت قابل استفاده در نرم افزار GEM3D تبديل شد. سپس فضاهاي مورد بررسي مورد مطالعه قرار گرفته و ناحيه بندي راهگاه هاي خنك كاري به همراه تعريف اوريفيس در نواحي مورد نياز و در نهايت تبديل شكل سه بعدي به يك بعدي صورت گرفت. پس از آن با استفاده از نرم افزار GT-SUITE آناليز و بهينه سازي شبكه يك بعدي موجود به منظور دستيابي به سرعت هاي لازم خنك‌كننده در جهت خنك كاري يكنواخت، بهينه و دقيق انجام گرديد. نتايج بدست آمده در اين پروژه شامل، يكسان سازي سرعت ها در اطراف سوپاپ هاي دود مشابه، در همه سيلندرها و يكسان سازي انتقال حرارت در اطراف سوپاپ هاي دود مي باشد. كاهش %29 دبي و %50 افت فشار سيال خنك كننده در بهينه سازي اوريفيس هاي بين بلوك و سرسيلندر حاصل شده است. از مزاياي استفاده از سيستم طراحي شده، مي‌توان به قابليت استفاده پمپ با دبي بيشتر براي پرخوران كردن موتور و مطمئن بودن از يكسان بودن سرعت سيال در اطراف سوپاپ هاي دود مشابه در همه سيلندرها و همچنين نزديك تر شدن دماي كاري همه سيلندرها اشاره نمود.

194576

دانشگاه علم و صنعت ايران

قواي محركه

دكتر علي قاسميان مقدم - دكتر محمدحسن شجاعي فرد