مدلسازی و بررسی پدیده جوشش در انتقال حرارت از راهگاه آب موتور

تخمین مناسب انتقال حرارت و توزیع دما در موتور به منظور بررسی تنشهای حرارتی و محاسبه عملکرد موتور امری ضروری است و مستلزم مدلسازی دقیق راهگاه خنک کاری می باشد عبور سیال بادمای کمتر از دمای جوش در مجاورت دیواره گرم، باعث ایجاد پدیده جوشش حبابی سرد می گردد. صرف نظر نمودن از این پدیده در روند مدلسازی، باعث ایجاد خطای قابل توجهی در محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی دیوار می شود. دراین مقاله تلاش شده است مدلهای عددی برای مدلسازی انتقال حرارت درراهگاه خنک کاری موتور احتراقی معرفی و بررسی شوند سپس مشخص شود که هر مدل با چه تقریبی و مناسب برای کدامیک از مراحل طراحی موتور می باشد. در این مقاله به کمک تغییراتی در رابطه تجربی Foster-Zuber روش ضریب جابجایی پایه مطرح می شود. ایده مطرح شده در این روش منجر به کاهش حجم محاسبات تعیین ضریب جابجایی و در نتیجه افزایش سرعت محاسبه انتقال حرارت و تنش می گردد. از نقاط قوت این مدل در نظر گرفتن اثر جوشش در ضریب جابجایی است. در نهایت نشان داده می شود که مدل ارائه شده جهت استفاده در مرحله طراحی دقیق، از دقت مناسبی برخوردار است. روش معرفی شده برای هندسه مجرای خنک کاری موتور ملی EF7 استفاده شده و ضریب جابجایی و نواحی جوشش جریان بدست آمده است.

Keywords:

جوشش حبابی , انتقال حرارت موتور , راهگاه خنک کاری