شبیه سازی عددی رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی مخلوط روغن و هوا در کوپلینگ های هیدرولیکی

امروزه در صنایع نیروگاهی جهت انتقال قدرت الکتروموتور به پمپ‎ ها و فن ها، غالبا از کوپلینگ های هیدرولیکی می شود. با این وجود به ‎دلیل حبس روغن در فضای کوپلینگ و کارکرد مداوم، این روغن خواص خود را از دست می دهد که منجر به از کارافتادگی زودهنگام کوپلینگ می گردد. درنتیجه با تحلیل رفتار ترموهیدرودینامیکی کوپلینگ و استفاده از یک سیستم خنک کاری مناسب، تا حد زیادی می توان این مشکل را به تاخیر انداخت. لذا در این مقاله رفتار ترموهیدرودینامیکی مخلوط روغن و هوا در یک کوپلینگ هیدرولیکی نیروگاهی، به دلیل هندسه سه بعدی و پیچیده بودن جریان، توسط نرم افزار Fluent شبیه سازی می شود. هدف از این مطالعه شناسایی محل وقوع جریان های ثانویه و چرخشی که بیشترین نقش در تولید گرما را دارند و تعیین نواحی از سیال و بدنه کوپلینگ با دمای زیاد می باشد. در این شبیه سازی، جریان سیال عامل درون کوپلینگ در حالت سه بعدی، دوفازی و مغشوش مورد بررسی قرار می گیرد. میدان سرعت و دمای درون سیال و توزیع دما روی بدنه کوپلینگ محاسبه و مورد تحلیل قرار می گیرد. نتایج این شبیه سازی نشان می دهد که بیشترین دما  در محل قطر بیرونی توربین کوپلینگ ایجاد می شود، افزایش فاصله چرخ ها باعث افزایش ۶۵ کیلوواتی تلفات توانی و افزایش دمای متوسط عملکردی کوپلینگ و بیشینه دمای ایجاد شده می گردد و جابجایی پره های گرمایی روی بدنه کوپلینگ باعث کاهش حدود ۸ کیلوواتی تلفات توانی نسبت به حالت اصلی می شود.

کلیدواژه ها:

کوپلینگ هیدرولیکی ، فلوئنت ، توزیع دما ، جریان دوفازی ، توربین و پمپ کوپلینگ