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.2021.43540.2814
چکیده

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.