16032

16032

بررسي تأثير استفاده از نانوسيالات بر روي خنك كاري موتور EF7

كارشناسي ارشد

سيستم‌هاي محركه

مهرماه 1395

مهرماه 1395

دكتر محمدحسن شجاعي فرد

دكتر علي قاسميان مقدم

خودرو

چكيده يكي از مسائل اساسي و مهم در موتورهاي احتراق داخلي بحث خنك كاري موتور مي‌باشد كه بر عملكرد موتور و همچنين سطح آلاينده‌ها تأثير مستقيم دارد. در ادامه، راهكارهاي نوين پيرامون بهبود سامانه خنك كاري معرفي گرديدند كه يكي از اين ‌روش‌ها استفاده از نانوسيالات جهت بهبود خواص سيال خنك‌كننده موتور مي‌باشد. در ادامه با معرفي كامل نانوسيالات به مروري بر منابع و پيشينه تحقيق پرداخته شده است كه در اين زمينه، تحقيقات انجام شده مرتبط با خنك كاري موتور با استفاده از نانوسيالات مختلف آورده شده و نتايج بدست آمده از فعاليت‌هاي آن‌ها جمع آوري گرديده است. براي بخش روش تحقيق، به معرفي هندسه، نحوه مش زني، تعيين روش حل، روابط حاكم بر جريان و همچنين يافتن خواص ترموديناميكي سه نانوسيال آب-اتيلن گليكول/آلومينا، آب-اتيلن گليكول/اكسيد مس و آب-اتيلن گليكول/ اكسيد تيتانيوم پرداخته گرديده است تا بتوان وارد مرحله حل مسئله و تحليل‌هاي مورد نظر شد. در اين تحليل‌ها به دليل عدم اختلاف زياد دماي سيال در ابتدا و انتهاي مسير خنك كاري (حدود 10 درجه سانتي‌گراد) از تغييرات چگالي و لزجت صرف نظر شده، همچنين از فرض تراكم ناپذيري سيال نيز استفاده گرديده و در نهايت نيز براي تعيين خواص نانوسيالات، از فرض تكفاز بودن نانوسيال و از مدل‌هاي آماده و يا داده‌هاي تجربي به جاي تحليل دو فازي جريان، بهره برده شده است. در ادامه نيز شبيه‌سازي‌ها به دو دسته تحليل جرياني و حرارتي تقسيم گرديد و براي هر تحليل، سيال آب-اتيلن گليكول و همچنين سه نانوسيال معرفي گرديده به عنوان سيال خنك‌كننده وارد حل مسئله شده و با اعمال شرايط مرزي مناسب، نتايج شبيه‌سازي‌ها براي هر يك از حالت‌ها آورده شده است. در نهايت مشخص گرديد كه استفاده از اين سه نانوسيال باعث افزايش افت فشار به وجود آمده در مسير خنك كاري شده و تأثير جزئي بر خنك كاري و كاهش بيشينه دماي بدنه موتور دارد و همچنين مشخص گرديد كه كمترين دماي به وجود آمده براي نانوسيال آب-اتيلن گليكول/اكسيد مس و در غلظت 1 درصد به وجود آمده كه در اين شرايط اين نانوسيال توانسته، بيشينه دماي بدنه موتور را حدود 3 درجه سانتي‌گراد كاهش دهد. واژه‌هاي كليدي: خنك كاري، آب-اتيلن گليكول، آب-اتيلن گليكول/آلومينا، آب-اتيلن گليكول/اكسيد مس، آب-اتيلن گليكول/اكسيد تيتانيوم