بهینه سازی منحنی بادامک ها و پره های موتور دوار پره ای بر اساس تحلیل دینامیکی
نویسندگان
1 دانشگاه مالک اشتر
doi
چکیده
موتور دوار پرهای، نوع جدیدی از موتورهای احتراق داخلی است که با دارا بودن تعداد بیشتری محفظه احتراق نسبت به موتورهای معمولی، میتواند در هر دور چرخش محور خروجی، احتراقهای زیادتری ایجاد و توان بسیار قویتر تولید نماید و این در حالی است که وزن این موتور در توانی برابر با سایر موتورها، بسیار کمتر است. این موتور از چهار قسمت اصلی محور دوار، بادامک، پره و پوسته تشکیل میشود. برخی از مسائل اصلی در طراحی این نوع موتور، بررسی تعداد پرهها و مباحث گرمایی آنهاست که تاکنون کارهای اندکی در این زمینهها انجام شده است. یکی دیگر از مسائل اساسی در طراحی این موتور، با توجه به اینکه دور عملکردی آن حدود 7000 د.د.د. است، ایجاد مسیر مناسب برای حرکت روان پرهها روی بادامکها و مهار تنش در منطقه تماس پرهها با بادامکهاست. شتابی که منحنی بادامک برای پرهها ایجاد میکند باعث ایجاد نیروی لختی در پرهها و متعاقباً ضربه زدن به بادامکها و ایجاد تنش در آنها میشود. بنابراین هراندازه شتاب کمتری در پرهها ایجاد شود، تنشها کمتر خواهد بود که نتایج نشان میدهد با کاهش 8% شتاب، تنش به مقدار 12% کاهش مییابد. در این مقاله به بررسی منحنیهای مختلفی که از آنها در ساخت بادامکها استفاده میشود، پرداخته و بهترین منحنی از نظر کمتر بودن شتاب و تکانه و تنش ایجاد شده در موتور و همچنین بزرگتر بودن نسبت تراکم ایجاد شده انتخاب میشود. علاوه بر منحنی بادامکها، جرم پره نیز نقش مهمی در ایجاد تنش دارد و سبکتر شدن آن باعث کاهش تنش در مجموعه بادامک و پره میشود. به منظور کاهش جرم دو روش تغییر جنس و توخالی کردن پره در پیش گرفته میشود. نتایج نشان میدهد با تغییر جنس پره از فولاد به تیتانیوم تنش به مقدار 29% و با توخالی کردن پره، تنش به مقدار 24% کاهش مییابد.