شبیه سازی انتقال حرارت جابه جایی جریان سیال آشفته، درون لوله در حال دوران

خنک کاری موتورهای احتراق داخلی دوار از چالش های پیش روی مهندسی می باشد که تا به حال تحقیقات اندکی روی آن ها انجام شده است. یکی از پرکاربردترین موتورهای احتراق داخلی دوار، موتور ونکل می باشد که خنک کاری روتور آن که حرکتی دورانی دارد، به جهت تماس مستقیم روتور با گازهای احتراقی و اصطکاک بسیار حائز اهمیت می باشد. پارامترهایی مثل عدد رینولدز و پرانتل جریان ورودی، سرعت دورانی، فاصله محور دوران تا محور راهگاه خنک کاری، تغییرات سطح مقطع، انحنای مسیر، طول مسیر، نوسان و تغییر زاویه حمله جریان ورودی روی عملکرد سیستم خنک کاری روتور موتور ونکل موثر هستند. در این مطالعه با بررسی تاثیر سه پارامتر سرعت دورانی از 0 تا 8000 دور بر دقیقه، فاصله محور مرکز لوله تا محور دوران از 0 تا 45 میلی متر و عدد رینولدز جریان از 10 هزار تا 100 هزار روی جریان سیال هوا با عدد پرانتل 0.7 درون لوله، توسط نرم افزار انسیس فلوئنت و مدل آشفتگی تنش های رینولدز، سعی می شود که رفتار جریان سیال و نحوه انتقال حرارت در راهگاه های سیستم خنک کاری روتور موتور ونکل را شناخت. نتایج نشان می دهند که با افزایش هر یک از پارامترهای فوق، انتقال حرارت بهبود می یابد اما عدد رینولدز نقشی اساسی دارد. بگونه ای که با افزایش عدد رینولدز جریان ورودی تاثیر هر یک از پارامترهای سرعت دورانی و فاصله محور دوران تا محور لوله به طور چشمگیری روی بهبود انتقال حرارت کاهش پیدا می کند. که این نتایج می توانند در فرضیات ساده کننده مساله شبیه سازی سیستم خنک کاری روتور ونکل به کار برده شوند.

Keywords:

موتور ونکل , سیستم خنک کاری روتور , لوله دورانی , خروج از مرکزی محور دوران , سرعت دورانی , عدد رینولدز.