شبیهسازی عددی پدیده جوشش در بهبود خنککاری سرسیلندر موتور دیزل سنگین با سوخت گاز طبیعی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه علوم و فنون مازندران، بابل، ایران
3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
چکیده
انتقال حرارت در دیوارهها نقش بسزایی در تخمین صحیح توزیع دما بهمنظور بررسی تنشهای حرارتی و خستگی کم چرخه در بستار موتور دیزل دارد. از این رو لازم است که در طراحی و شبیهسازی دقیق راهگاه خنککاری جزییات جریان و انتقال حرارت در محدوده وسیعی از کارکرد موتور بررسی شود. یک رویکرد کارآمد برای مطالعه سامانه خنککاری، شبیهسازی آن با کمک دینامیک سیالات محاسباتی به شکل سهبُعدی با حل همزمان سازه و سیال است که منجر به پیشبینی دقیق دمای دیواره و شار حرارت میشود. در این مقاله توزیع ضرایب انتقال حرارت جابهجایی در راهگاه خنککاری یک موتور دیزل سنگین ۱۶ استوانه با روش دینامیک سیالات محاسباتی سهبُعدی با استفاده از نرمافزار انسیسفلوئنت محاسبه شده است. همچنین حل معادلات پدیده جوشش مادون سرد براساس دو الگوی رایج چن و بیدیال انجام شده است و تاثیر شاخصهای سرعت، دما و فشار سیال در زمان وقوع پدیده جوشش بر انتقال حرارت دیواره راهگاه خنککاری مطالعه شده است. نتایج نشان میدهد که بهترین حالت برای راهگاه خنککاری زمانی است که در نقاط بحرانی حرارتی، سیال خنککننده به سرعتی برسد که جوشش هستهای مادون سرد رخ دهد.
