بررسی میدان جریان و انتقال حرارت ترکیبی در جداره موتور توربوفن

موتور توربوفن به عنوان پیشرانش یک هواپیما از مهم ترین اجزای آن به حساب می آید. به دلیل واکنش های خاص ترمودینامیکی و احتراقی حاصل از فرایندهای مختلف در موتور توربوفن نصب شده در بدنه هواپیما، فضای قرارگیری موتور و فریم های موجود در آن با حرارت بالایی مواجه می گردند که سبب آسیب رساندن به فریم ها و بدنه داخلی هواپیما می گردد. شناخت و درک صحیح از میدان جریان و انتقال حرارت در این موتور به عنوان یکی از مهم ترین اجزای یک هواپیما از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. این تحقیق به دنبال بررسی توزیع دما و نرخ انتقال حرارت در جداره خارجی موتور توربوفن بوده و به دنبال آن سیستم خنک کاری مناسی برای حفظ دما مجاز در مناطق تعریف شده پیشنهاد می گردد. انتقال حرارت در این فضا با توجه به دمای بالای آن ترکیبی از جابجایی و تشعشع می باشد که انتقال حرارت تشعشعی توسط روش محورهای مجزا می گردد. هندسه سه بعدی پس از ایجاد توسط نرم افزار تجاری ANSYS FLUENT حل گردیده است. بر اساس نتایج مشاهده گردید که انتقال حرارت تشعشعی نقش اصلی در انتقال حرارت ازدیواره داخلی به خارجی دارد. استفاده از جریان عبوری هوا در محفظه بین جداره داخلی و جداره خارجی به عنوان راهکاری در جهت کاهش انتقال حرارت می باشد. همچنین با افزایش اکسید شدن سطوح فلزی، انتقال حرارت تشعشعی افزایش یافته و حداکثر دما بر روی جداره خارجی افزایش می یابد.

Keywords:

توربوفن , انتقال حرارت ترکیبی , تشعشع , توربولانس