تحلیل انتقال گرما در چندراهة خروج دود موتور احتراق داخلی تراکمی
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بناب، بناب، ایران
2 استاد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.43540.2814چکیده
کارایی چندراهة خروج دود یک موتور احتراق داخلی تراکمی تحت تاثیر متغیرهای هندسی آن و متغیرهای جریان دود درون آن میباشد. در این پژوهش، ابتدا هندسة چندراهة خروج دود با خم 90درجه در مجراهای آن مدلسازی میشود. سپس تاثیر قطر مخزن آرامش و مجراها بر مشخصههای جریان و انتقال گرما در چندراهة خروج دود شبیهسازی عددی میگردد. شبیهسازیها به روش المان محدود با نرمافزار Comsol انجام میشود. بدین منظور پس از تولید شبکة مناسب با تعداد المانهای کافی و با پراکندگی مناسب آنها در مدل، گسستهسازی معادلات ناویر-استوکس و انتقال گرما با دقت مرتبة دوم انجام میگردد. چون جریان دود درون چندراهة خروج دود آشفته میباشد، از مدل آشفتگی k-ε استاندارد استفاده میشود. پس از اعتبارسنجی شبیهسازیها با مقایسة نتایج با اطلاعات آزمایشگاهی موجود در ادبیات فن، نمودارهای سرعت، فشار و عدد نوسلت ترسیم و تفسیر میگردند. نتایج نشان میدهند که با افزایش قطر مخزن آرامش و مجراها، سرعت جریان دود در خروجی چندراهة خروج دود کاهش و فشار پشت آن افزایش مییابد. عدد نوسلت نیز در خروجی چندراهة خروج دود با افزایش قطر مخزن آرامش و مجراها کاهش مییابد.