15013

15013

طراحي و بهينه‌سازي يك رادياتور بر مبناي لوله‌ي‌حرارتي و امكان‌سنجي فني براي استفاده در خودرو

كارشناسي ارشد

قواي محركه

شهريور ماه 1394

شهريور ماه 1394

دكتر امير‌حسن كاكايي

خودرو

چكيده خودروسازان بزرگ دنيا به‌طور مستمر به دنبال افزايش بازده حرارتي خودروهاي توليدي مي‌باشند. افزايش اين بازدهي وابسته به عوامل زيادي از جمله كاهش وزن و بهبود عملكرد موتور و تجهيزات جانبي آن مي‌باشد. سيستم خنك‌كاري موتور يكي از اجزاي مهم سيستم محركه مي باشد كه مي‌توان با بهينه‌سازي، وزن آن را كاهش داد و با بهبود عملكرد آن، بازدهحرارتي خودرو را افزايش داد. در سه دهه اخير پيشرفت‌هاي خوبي در زمينه لوله‌هاي حرارتي شده كه در بسياري از صنايع مورد استفاده قرار گرفته است. بدليل انتقال حرارت بالاي اين وسيله انتظار مي‌رود بتوان با استفاده از مبدل‌هاي‌حرارتي لوله‌حرارتي، شاهد افزايش بازدهي رادياتور خودرو باشيم. در اين پروژه با استفاده از ترموسيفون (يكي از انواع لوله‌هاي‌حرارتي) در مبدل‌حرارتي و اطلاعات رادياتور خودروي پرايد، يك رادياتور طراحي شده‌است. هدف، طراحي رادياتوري با ظرفيت خنك‌كاري مشابه با وجود داشتن وزن و افت فشاري كمتر بود. با طراحي حرارتي و افت فشار رادياتور و مقايسه نتايج طراحي با مشخصات رادياتور معمولي سعي بر بهينه‌سازي رادياتور شده است. آناليز حرارتي رادياتور به كمك روش اختلاف دماي ميانگين لگاريتمي صورت گرفته است.نتايج محاسبات نشان مي‌دهد كه افت فشار در جريان سرد پارامتر محدود كننده مي‌باشد و براي اينكه از حد تعيين شده تجاوز نكند مجبور به افزايش ابعاد و اندازه‌ها مي‌باشيم. در واقع شرايط كاركرد در سيستم خنك‌كاري خودرو قادر به بهره‌برداري از حداكثر كارايي لوله‌هاي حرارتي نمي‌باشد كه اين امر منجر افزايش وزن رادياتور از حد پيش‌بيني شده و ايده‌آل مي‌شود. واژه‌هاي كليدي:طراحي مبدل‌حرارتي، رادياتور خودرو، مبدل‌‌حرارتي لوله‌حرارتي، لوله‌ي‌حرارتي، هيت‌پايپ، ترموسيفون