بررسی اثر فشار بر جریان چرخشی داخل سیلندر توسط دستگاه جریان مجهز به چرخش-سنج به روش آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی

دستگاه آزمون جریان پایا ، ابزاری برای اندازه گیری سرعت جریان های چرخشی داخل سیلندر و ارزیابی عملکرد جریان در سر سیلندر (راهگاه های ورودی و خروجی)، منیفولد و کاربراتور در موتور های احتراق داخلی می باشد. همچنین این دستگاه، برای بررسی کنترل کیفیت بخش های مختلف توربین گاز نیز استفاده می شود. در این پژوهش، بررسی اثر فشار بر سرعت جریان چرخشی داخل سیلندر به وسیله ی دستگاه آزمون جریان پایای مجهز به چرخش سنج به دو روش آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. تکرارپذیری آزمایش ها و تحلیل عدم قطعیت، برای اطمینان از صحت آزمایش های انجام شده است. شبیه سازی عددی به صورت سه بعدی و با استفاده از روش حجم محدود به کمک نرم افزار انسیس فلوئنت انجام شده است و برای شبیه سازی جریان اطراف چرخش سنج از روش چارچوب مرجع چندگانه استفاده شده است. نتایج شبیه سازی تطابق خوبی را با نتایج تجربی نشان می دهد و با توجه به محدودیت های دستگاه در شرایط عملکردی، با استفاده از این شبیه سازی می توان محدوده وسیع تری از شرایط عملکردی این دستگاه را پیش بینی کرد. رابطه همبستگی ایجاد شده بین سرعت دورانی داده شده به چرخش سنج و گشتاور اعمال شده روی آن، از نوع خطی می باشد. در این پژوهش همچنین نشان داده شد، که با افزایش اختلاف فشار، سرعت جریان چرخشی داخل سیلندر افزایش می یابد و رابطه همبستگی ایجاد شده بین سرعت جریان چرخشی و اختلاف فشار را می توان به وسیله یک تابع نمایی تقریب زد.

کلیدواژه ها:

Steady Flow Test Rig ، Swirl and Tumble Flows ، Swirl Meter ، numerical simulation ، Moving Reference Frame ، دستگاه آزمون جریان پایا ، جریان های چرخشی ، چرخش سنج ، شبیه سازی عددی ، چارچوب مرجع چندگانه