بررسی تجربی و عددی ضریب انتقال حرارت جوشش جریانی بر اساس شرایط کاری موتور

حدود یک سوم انرژی آزاد شده سوخت درون موتور احتراق داخلی از طریق سیستم خنک کاری به محیط دفع می شود. خنک کاری بیش از حد بازده موتور را کاهش می دهد و از طرف دیگر کاهش خنک کاری، باعث تشکیل لایه بخار روی سطح راهگاه آب، کاهش میزان انتقال حرارت و آسیب قطعات می گردد. رفتار ضریب انتقال حرارت در زمان جوشش وابسته به شار حرارتی است و این ضریب در بازه جوشش نقطه ای افزایش و در مرحله جوشش لایه ای کاهش می یابد. در این تحقیق با ساخت تجهیزات آزمایشگاهی اثر  شار حرارتی روی انتقال حرارت به سیال در شرایط کاری موتور ملی بررسی شده است. این بررسی با استفاده از دو سیال پایه، آب مقطر و مخلوط آب مقطر و اتیلن گلیکول (۵۰%-۵۰%)، و اندازه گیری دمای سطح صورت گرفته است. با توجه به اینکه جوشش جریانی در نزدیکی نقاط داغ راهگاه آب رخ می دهد که سرعت سیال در اطراف آن کم باشد، از این رو محدوده جریان بین دو سوپاپ دود در موتور ملی انتخاب و با ایجاد شار حرارتی ثابت، اثر سرعت و دمای سیال ورودی روی دمای سطح و ضریب انتقال حرارت بررسی گردید. علاوه بر نتایج آزمایشگاهی از شبیه سازی عددی استفاده گردید. نتایج مدل عددی در توافق خوبی با نتایج آزمایشگاهی می باشد.

Keywords:

Engine , Flow boiling , Heat flux , Heat transfer coefficient , موتور ملی , جوشش جریانی , شار حرارتی , ضریب انتقال حرارت