18868

۱۸۸۶۸

طراحي و بهينه سازي پس خنك كن براي موتورهاي احتراق داخلي ديزل

كارشناسي ‌ارشد

سيستم محركه

اسفند ۱۳۹۶

دكتر محمد حسن شجاعي فرد

دكتر علي قاسميان مقدم

خودرو

افزايش راندمان حجمي در موتورهاي احتراق داخلي همواره يكي از اهداف طراحان موتور بوده است. استفاده از سيستم¬هاي پرخوران يكي از رايج‌ترين راهكارها براي نيل به اين منظور بوده است. در اين سيستم‌ها به منظور كاهش دماي هوا و افزايش چگالي هواي خروجي از كمپرسور، از مبدل‌هاي فشرده¬اي تحت عنوان پس¬خنك¬كن استفاده مي¬شود. اين پايان¬نامه در پي يافتن بهترين چيدمان هندسي براي يك پس¬خنك¬كن است تا به كمك آن كمترين افت فشار و بيشترين كاهش دما براي هواي عبوري از مبدل حاصل شده و در عين حال كمترين وزن ممكن را براي ساخت مبدل به دنبال داشته باشد. براي اين منظور يك مبدل از نوع نوار و صفحه در نظر گرفته شد و پس از استخراج تمامي معادلات هندسي، جرياني و حرارتي براي آن، تابع هدف جامعي براي دست¬يابي مقاصد مذكور تعريف گرديد. سپس به كمك روش الگوريتم ژنتيك و به‌كارگيري متغيرهاي طراحي، بهترين مقادير طراحي براي متغيرها جهت رسيدن به بيشينه مقدار تابع هدف پيدا شد. مبدل مورد استفاده در اين پژوهش داراي نه متغير طراحي است كه در اين مطالعه، دو نمونه پس¬خنك¬كن بهينه با اختيار شش و نه متغير طراحي حاصل شده است. تمامي محاسبات به صورت تحليلي و با استفاده از كدنويسي در نرم‌افزار متلب صورت گرفته است. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد، پس¬خنك¬كن¬هاي طراحي شده ضمن داشتن وزن مناسب و افت فشار بسيار كم، دماي هواي ورودي به موتور را پس از كاهش قابل توجه، به ميزان قابل قبول براي ورود به موتور مي‌رساند. همچنين استفاده از تمامي متغيرهاي طراحي نتيجه بهتري را براي تابع هدف در پي دارد.

1397/03/01

5/22/2018 12:00:00 AM

Increasing volumetric efficiency in internal combustion engines has always been one of the goals of engine designers. The use of turbocharged systems has been one of the most commonly methods to achieve this goal. In these systems, compact heat exchanger called intercooler are used to reduce the air temperature and increase its density. This thesis is aimed at finding the best geometry for intercooler variables to make the lowest pressure drop and the highest heat transfer for the air passing through the heat exchanger, while at the same time making the least possible weight. For this purpose, a bar and plate heat exchanger was considered, and after extracting all the geometric, flow and thermal equations for it, a objective function was defined for the purpose of achieving these purposes. Then, using the method of genetic algorithm and applying design variables, the best design values for variables were found to reach the maximum value of the objective function. The intercooler used in this study has nine design variables. In this study, two case study with six and nine design variables were obtained. All calculations are done analytically using coding in MATLAB software. The results of this study showed that designed intercooler, while having a good weight and a very low pressure drop, would have significant reduction in air. Also, using all design variables had a better result for the objective function.