25072

شبيه سازي جريان سيال حول ديسك ترمز قطارهاي پرسرعت

كارشناسي ارشد

مهنسي ماشينهاي ريلي

1396

17/12/1399

اصغر نصر

مهندسي راه آهن

هندسه ديسك ترمز نقش اصلي در تعيين بار حرارتي قابل تحمل توسط ديسك دارد. اگر ديسك نتواند حرارت جذب شده را تلف كند دچار آسيب‌هاي مكانيكي شده و از كارآيي سيستم ترمز نيز كاسته مي‌شود. با بررسي جريان اطراف ديسك ترمز و در داخل كانال تهويه مي‌توان هندسه ديسك را از لحاظ عملكرد حرارتي و تلفات انرژي مورد ارزيابي قرار داد. در اين پژوهش با استفاده از تحليل عددي به كمك ديناميك سيالات محاسباتي به بررسي سه نمونه از طرح‌هاي مورد استفاده در ديسك ترمز قطارهاي پرسرعت پرداخته شده است. شبيه‌سازي به كمك نرم‌افزار ANSYS Fluent و براي مرحله‌اي از پروسه ترمزگيري انجام شده كه ديسك به دماي يكنواخت رسيده است و انتقال حرارت جابجايي نقش اصلي را در اتلاف حرارت ايفا مي‌كند. علاوه بر مقايسه عملكرد هر ديسك در اتلاف حرارت به كمك روش جابجايي، تلفات پمپاژ ناشي از دوران ديسك‌ها نيز بررسي شده‌اند. پژوهش انجام شده مي‌تواند درك بهتري از رفتار جريان هوا در اطراف ديسك و در داخل كانال تهويه ايجاد كند. اين امر مي‌تواند در بهينه‌سازي طراحي ديسك ترمز مفيد باشد.

1400/04/28

Fluid Flow Simulation Around Brake Disc of High-Speed Trains

3/8/2022 12:00:00 AM

The geometry of the brake disc plays a major role in determining the tolerable thermal load by the disc. If the disc fails to dissipate the absorbed heat, it will cause mechanical damage and the braking system efficiency will be reduced. By examining the flow around the brake disc and inside the ventilation duct, the geometry of the disc can be evaluated in terms of thermal performance and energy losses. In this research, using numerical analysis with the help of computational fluid dynamics, three high-speed train brake discs have been investigated. The simulation is performed using ANSYS Fluent software for a stage of the braking process where the disk has reached a uniform temperature and convection plays a major role in heat dissipation. In addition the convective heat transfer performance of each disc, the pumping losses due to the rotation of the discs have also been investigated. Research can provide a better understanding of the behavior of airflow around the disc and inside the ventilation duct. This can be useful in optimizing the design of the brake disc.

ديسك ترمز , انتقال حرارت , تلفات پمپاژ , اتلاف حرارت , انتقال حرارت جابجايي