شبیه سازی عددی پدیده جوشش جریانی مادون سرد در راهگاه آب بستار موتور دیزل سنگین (دریایی)

یکی از مهمترین اهداف محققین، درحوزه های مختلف از جمله صنایع خودرو سازی بهینه سازی طراحی سیستم های خنک کننده بمنظور افزایش بازدهی وکوچک کردن سیستم های مورد استفاده در این صنایع میباشد، چراکه با افزایش بازدهی سیستم های خنک- کاری میتوان شار حرارتی بیشتری را در یک ابعاد خاص منتقل کرد و دمای کاری را تا حد مورد نظر پایین آورد. امروزه استفاده از پدیده جوشش به واسطه افزایش قابل توجهی که در ضرایب انتقال حرارت میدان جریان ایجاد میکند، یک راه موثر برای افزایش بازدهی سیستم خنک کننده موتور میباشد. نکته قابل توجه در استفاده از پدیده جوشش وجود دمای بالا وکنترل نشده در اطراف راهگاه های خنک کاری تعبیه شده در بستار و استوانه است، که محدودیت هایی را در حرکت سیال عامل ایجاد میکند. در این مقاله به بررسی شار حرارتی عبوری از بدنه بستار یک موتور دیزل سنگین 11 استوانه(دریایی) با روش CFD سه بعدی با استفاده از نرم افزار ANSYS/Fluent می پردازیم. همچنین حل معادلات پدیده جوشش مادون سرد بر اساس دو الگوی رایج چن و BDL در نرمافزار Maple-18 با روند ساده انجام شده است و تاثیر شاخصهای سرعت، دما و فشار سیال در زمان وقوع پدیده جوشش بر انتقال حرارت دیواره راهگاه خنک کاری مورد مطالعه قرارگرفته است. مقایسه شار حرارتی گذرنده از دیواره بستار در حالت های با و بدون در نظر گرفتن پدیده جوشش نشان میدهد که رخداد پدیده جوشش می تواند به میزان قابل توجهی شار حرارتی را افزایش دهد.

کلیدواژه ها:

جوشش مادون سرد ، شار حرارتی ، الگوی چن و BDL ، موتور دیزل سنگین