مطالعه پدیده جوشش در مسیرهای خنک کاری موتور ملی توربوشارژدار و بررسی اثر پارامترهای مختلف

با توجه به گسترش روزافزون صنعت خودرو، در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در بهینه سازی عملکرد آن صورت گرفته است. مهمترین بخش هر خودرو موتور آن است که امروزه با بکارگیری فناوریهای مختلف سعی در کوچک سازی آن بدون تغییر در توان تولیدی آن دارند. تخمین مناسب انتقال حرارت و توزیع دما در موتور به منظور بررسی تنش های حرارتی امری است ضروری، که اهمیت مدلسازی دقیق راهگاه آب در جهت کاهش بارهای حرارتی تولیدی در موتور را ایجاب می کند. عبور سیال خنک کننده با دمایی کمتر از دمای اشباع سیال در مجاورت دیواره داغ موتور موجب پدیده جوشش می گردد. این پدیده تاثیر بسزایی در روند خنک کاری موتور داشته و اگر بتوان آنرا در محدوده موردنظر کنترل کرد، یقینا تاثیر شگرفی در راندمان، عمر قطعات، تنش های حرارتی و مصرف سوخت موتور خواهد داشت. صرف نظر از این پدیده در روند مدلسازی بدلیل پیچیدگیهای حاکم بر آن موجب ایجاد خطا در محاسبه ضریب انتقال حرارت دیواره می گردد. از این رو در این تحقیق تلاش کرده ایم تا با شبیه سازی شرایط عملکرد موتور ef7 tc در حالت تمام بار از مدلهای تجربی برای شبیه سازی انتقال حرارت با در نظرگرفتن اثرات جوشش در راهگاه آب استفاده کنیم. ابتدا از نتایج تجربی جوشش مادون سرد داخل مجرای افقی برای اعتبارسنجی نتایج شبیه-سازی مدلهای رایج chen و bdl استفاده می کنیم. نتایج حاصل نشان می دهد که مدل chen تطابق بیشتری با نتایج تجربی دارد، لذا از آن برای شبیه سازی جوشش در راهگاه آب موتور موردنظر استفاده می کنیم. سپس با حل معادلات بقای جرم، بقای مومنتوم و بقای انرژی، کانتورهای فشار، سرعت، ضریب انتقال حرارت (بدون درنظر گرفتن جوشش) و ضریب انتقال حرارت (با درنظرگرفتن جوشش) بدست می-آید. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی حاکی از آنست که ضریب انتقال حرارت سمت سیال با در نظرگرفتن جوشش در نقاط بحرانی موتور بشدت افزایش می یابد. همچنین در پایان اثر باز و بسته کردن روزنه های واشر سرسیلندر بر توزیع سرعت در نقاط حساس سرسیلندر نیز بررسی شده است. نتایج این تحلیل بوضوح نشان می دهد که این روش نمی تواند راه حل مناسبی در جهت بهبود سرعت در نقاط حساس سرسیلندر باشد.