فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ورود هوا به سامانه‌های انتقال توان هیدرولیکی، چالشی بنیادین در ماشین‌های ثابت و متحرک به شمار می‌رود. از آنجا که، روش‌های متداول هواگیری برخط سامانه‌های انتقال توان هیدرولیکی، با محدودیت‌های عملکردی مواجه‌اند، این پژوهش با هدف طراحی، ساخت و بهینه‌سازی یک واحد جداساز هوا-روغن انجام گردید. به منظور شبیه‌سازی جریان آشفته، و ساز و کار فیزیکی جداسازی هوا از روغن، یک مدل عددی سه‌بعدی دوفازی، مبتنی بر ترکیب رویکردهای حجم سیال (VOF) و فاز گسسته (DPM)، توسعه یافت. برای اعتبارسنجی مدل عددی، یک مدار هیدروپنوماتیک آزمایشگاهی، طراحی و ساخته شد. مقایسه‌ی میان نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های تجربی، با نتایج عددی، حاکی از اختلافی معادل، 2/5 درصد برای راندمان جداسازی، و 5/6 درصد برای افت فشار، بود. این امر، اعتبار مدل را برای تحلیل متغیرهای مؤثر بر عملکرد واحد جداساز هوا-روغن تایید کرد. نتایج نشان داد که راندمان جداسازی، رفتاری غیرخطی دارد و محدوده‌ی سرعت بهینه 5/3 تا 5/5 متر بر ثانیه، توازنی میان راندمان بالا (90-5/87%) و افت فشار مناسب (1150-735 پاسکال)، برقرار می‌سازد. علاوه بر این، تحلیل هندسی واحد جداساز، بازه‌های بهینه‌ی کمیت‌های کلیدی را مشخص نمود. بر این اساس، مقادیر بهینه‌ی شیب بخش مخروطی (5-6 درجه)، قطر بخش استوانه‌ای (36-40 میلی‌متر) و قطر خروجی هوا (18 میلی‌متر)، به ترتیب، به راندمان‌هایی معادل، 89%، 90% و 90%، منجر شدند. بر این اساس، با انتخاب پارامترهای هندسی مناسب، می‌توان به توازنی مؤثر میان راندمان و مصرف انرژی در واحد جداساز هوا-روغن دست یافت که پیاده‌سازی آن، ارتقای قابلیت اطمینان و عمر مفید سامانه‌های هیدرولیکی را به همراه خواهد داشت.