شبیه‌سازی انتقال حرارت از راهگاه آب موتور ملی EF7 با در نظر گرفتن پدیده جوشش

تخمین مناسب انتقال حرارت و توزیع دما در موتور به منظور بررسی تنش‌های حرارتی و محاسبه عملکرد موتور امری ضروری است و مستلزم شبیه‌سازی دقیق راهگاه خنک‌کاری می‌باشد. عبور سیال با دمای خنک‌تر از دمای جوش در مجاورت دیواره گرم، باعث ایجاد پدیده جوشش حبابی سرد می‌گردد. صرف نظر نمودن از این پدیده در روند شبیه‌سازی، باعث ایجاد خطای چشمگیری در محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی دیواره می‌شود. در این مقاله تلاش شده است الگو‌های عددی برای شبیه‌سازی انتقال حرارت در راهگاه خنک‌کاری موتور احتراقی معرفی و عملکرد آنها بررسی شوند. سپس مشخص می‌شود که هر الگو با چه تقریبی و مناسب برای کدامیک از مراحل طراحی موتور می‌باشد. در این مقاله به کمک تغییراتی در معادله تجربی Foster–Zuber ، روش ضریب جابجایی پایه مطرح می‌شود. اندیشه مطرح شده در این روش منجر به کاهش حجم محاسبات تعیین ضریب جابجایی و در نتیجه افزایش سرعت محاسبه انتقال حرارت و تنش می‌گردد. از نقاط قوت این الگو در نظر گرفتن اثر جوشش در ضریب جابجایی است. در نهایت نشان داده می‌شود که الگوی ارائه شده برای استفاده در مرحله طراحی دقیق، از دقت مناسبی برخوردار است. روش معرفی شده برای هندسه مجرای خنک‌کاری موتور ملی EF7 استفاده شده و ضریب جابجایی و نواحی جوشش جریان بدست آمده است.