شبیه‌سازی انتقال گرما و توزیع دما روی دیسک‌های دوار موتور جت

Authors

  • بهروز شهریاری استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
  • میثم کشکولی دانشجو، مجتمع دانشگاهی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
Abstract:

دیسک‌های دوار در توربین‌های گاز زمینی و هوایی اعم از توربوجت، توربوفن، توربوپراپ و توربوجت در دماهای بالا، گرادیان‌های گرمایی شدید و سرعت‌های زاویه‌ای بالا کار می‌کنند. این شرایط کاری به ترتیب منجر به کاهش مقاومت ماده سازنده دیسک، افزایش سطح تنش‌های حرارتی و ایجاد نیروی گریز از مرکز بزرگ و به دنبال آن افزایش سطح تنش‌های شعاعی و محیطی می‌شود. بنابراین تحلیل حرارتی دیسک جهت ایجاد توزیع دما و انتقال گرمای مناسب با ایجاد مکانیزم خنک‌کاری کارا از اهمیت خاصی برخوردار است. در این تحقیق، مساله دیسک چرخان مطابق با واقعیت مدل می‌شود. مساله شامل دیسک و حفره چرخان به‌منظور خنک‌کاری سطح دیسک در نظر گرفته شده، سپس به کمک حل همزمان معادلات جریان و انرژی در نرم‌افزار Fluent به‌صورت عددی شبیه‌سازی‌ شده است. نتایج توزیع سرعت، انتقال حرارت و توزیع دما به‌تفصیل توضیح داده شده و کانتورهای توزیع دما و تقریب چندجمله‌ای برای توصیف دمای دیسک بر حسب شعاع آن برای حالت‌های مختلف پرواز استخراج می‌شوند. همچنین یک تحلیل جامع روی پارامترهای مؤثر بر انتقال گرما و توزیع دمای مساله ارائه می‌شود. تقریب چندجمله‌ای پروفیل‌های دمای دیسک بر حسب سرعت دورانی امکان پیش‌بینی توزیع دمای دیسک را در هر سرعت چرخشی فراهم می‌کند. همچنین بر اساس نتایج این تحقیق، بحرانی‌ترین قسمت دیسک، شعاع بیرونی آن که تحت بیشترین تنش حرارتی-مکانیکی قرار دارد، تشخیص داده شد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تأثیر دما و نحوه‌ی توزیع ذرات بر رفتار خزشی دیسک‌های دوار مدرج تابعی

در بسیاری از ماشین آلات صنعتی از دیسک‌های دوار استفاده می‌شود. در بسیاری از کاربردها این دیسک‌ها تحت سرعت‌های دورانی بسیار بالا و در دماهای زیاد کار می‌کنند. چنین شرایط کارکردی منجر به ایجاد تنش‌های بزرگ مکانیکی و حرارتی در دیسک‌های دوار می‌شود. تحت این شرایط دما و تنش زیاد، پدیده خزش مهمترین پدیده حاکم است و می‌تواند خسارت‌های جبران ناپذیری را به سازه تحمیل کند. بنابراین بررسی خزش در دیسک‌های ...

full text

بررسی تأثیر مشخصه‌های هندسی موتور پالس جت بدون دریچه روی تراست

امروزه عواملی چون سادگی، هزینة پایین تعمیر و نگه‌داری و نسبت تراست به وزن بالای موتور پالس جت، همچنین به‌کارگیری روش‌های متنوع در حل عددی، سبب توسعة دوبارة این دسته از موتورها در کاربردهای غیرنظامی شده است. این مقاله آنالیز حساسیتی است که تأثیر پارامترهای هندسی موتور پالس جت بدون دریچه را روی نیروی پیشران مورد بررسی قرار می‌دهد. برای این منظور، نخست مشخصه‌های هندسی موتور به‌صورت پارامترهایی بدو...

full text

تأثیر دما و نحوه ی توزیع ذرات بر رفتار خزشی دیسک های دوار مدرج تابعی

در بسیاری از ماشین آلات صنعتی از دیسک های دوار استفاده می شود. در بسیاری از کاربردها این دیسک ها تحت سرعت های دورانی بسیار بالا و در دماهای زیاد کار می کنند. چنین شرایط کارکردی منجر به ایجاد تنش های بزرگ مکانیکی و حرارتی در دیسک های دوار می شود. تحت این شرایط دما و تنش زیاد، پدیده خزش مهمترین پدیده حاکم است و می تواند خسارت های جبران ناپذیری را به سازه تحمیل کند. بنابراین بررسی خزش در دیسک های ...

full text

توسعه مدل توزیع دما و شار گرمایی در یک مقطع عمقی چندلایه با درنظرگرفتن مؤلفه‌های تولید گرما و رسانش گرمایی

بخش قابل‌توجهی از گرمای مشاهده شده در سطح زمین، در مرکز زمین تولید می­شود و بخشی دیگر نیز حاصل واپاشی مواد پرتوزا در پوسته است. این گرما با روش­های هدایت و همرفت، به سطح زمین منتقل می­شود. دانستن شیب حرارتی زمین می­تواند در برآورد میزان بلوغ و دگرگونی مواد آلی هیدروکربن­زا و برآورد سن نسبی هیدروکربن­زایی سنگ منشأ مفید باشد. اهمیت محاسبه توزیع دما و شار گرمایی در زمین آنجا مشخص­تر می­شود ک...

full text

بررسی تجربی توزیع دما در پرخوران موتور احتراق داخلی با استفاده از دوربین حرارتی

چگونگی اندازه‏گیری توزیع دما در مجموعه پرخوران شامل گردا (turbine)، تنجار (compressor) و یاتاقان کار بسیار پیچیده و سختی است که نیاز به نصب حسگرهای دمائی متعددی دارد. حتی ممکن است علی رغم نصب تعداد زیادی حسگر دمائی، نتوان محل دمای بیشینه و کمینه پرخوران را به دست آورد. لذا در این پژوهش، بررسی تجربی توزیع دما در بدنه پرخوران موتوراحتراق داخلی بنزینی با استفاده از دوربین حرارتی انجام شد. برای تعی...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 47  issue 2

pages  123- 137

publication date 2017-07-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023