پروژه های انجام شده
تحلیل حرارتی
مدلسازی حرارتی پیشرفته و آزمون سامانه خنککاری یک موتور V6 با حجم 4000 سیسی برای بهبود مدیریت حرارتی، افزایش بازدهی و ارتقاء دوام.
معرفی
این پروژه بر حوزه حیاتی مدیریت حرارتی در سیستمهای قوای محرکه، به طور خاص برای موتور V6 با حجم 4000 سیسی، تمرکز دارد. تحلیل حرارتی موثر برای اطمینان از دوام موتور، بهینهسازی عملکرد و افزایش بازده سوخت از طریق مدیریت دفع حرارت و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، بسیار مهم است. این پروژه، آزمونهای خنککاری تجربی را با مدلسازی ترموسیالاتی یکبعدی و سهبعدی پیشرفته ترکیب میکند تا درک جامعی از رفتار حرارتی موتور در شرایط عملیاتی مختلف ارائه دهد.
متدولوژی
متدولوژی پروژه تحلیل حرارتی در دو بخش کلیدی ساختار یافته است: آزمونهای خنککاری و مدلسازی و شبیهسازی حرارتی.
الف. آزمونهای خنککاری
آزمونهای خنککاری تجربی برای دستیابی به دادههای واقعی از مشخصههای حرارتی موتور انجام میشوند که برای اعتبارسنجی و اصلاح مدلهای شبیهسازی حرارتی ضروری هستند. این آزمونها شامل موارد زیر است:
- آزمونهای سیستم خنککاری: گزارش دقیق آزمون خنککاری، به ویژه مستندسازی اختلاف فشار و دمای سیال در ورودی و خروجی موتور، همراه با دبی حجمی سیال در ورودی موتور.
ب. مدلسازی و شبیهسازی حرارتی
تلاشهای مدلسازی و شبیهسازی حرارتی برای ارائه یک بینش تحلیلی عمیقتر به پدیدههای انتقال حرارت و پیشبینی دقیق عملکرد حرارتی موتور در طیف گستردهای از سناریوهای عملیاتی انجام میشود. این بخش از نرمافزارهای تخصصی و استاندارد صنعتی از جمله GT-Suite، CATIA و ANSYS Fluent بهره میبرد.
- 1ز استخراج مدلهای یکبعدی و سهبعدی راهگاههای آب: توسعه یک مدل یکبعدی راهگاه آب در نرمافزار GT-Suite و یک مدل سهبعدی راهگاه آب در CATIA. این مدلها به دقت بر اساس دادههای هندسی دقیق ساخته شده و در برابر گزارشهای فنی موجود برای اطمینان از صحت، اعتبارسنجی میشوند.
- 2. تحلیلهای ترموسیالاتی یکبعدی خنککاری: گزارش جامع تحلیلهای ترموسیالاتی یکبعدی خنککاری که در نرمافزار GT-Suite انجام شده است. این شامل: اختلاف دما و فشار سیال در ورودی و خروجی موتور در حالت تمام بار در دورهای مختلف، توزیع دما در دیوارههای محفظه احتراق (سیلندر، سرسیلندر، پیستون و سوپاپها) در حالت تمام بار در دورهای مختلف، دبی حجمی سیال در نواحی مختلف راهگاههای خنککاری سیلندر و سرسیلندر در دورهای مختلف، نرخ انتقال حرارت به سیال خنککننده در حالت تمام بار در دورهای مختلف، و رفتار دمای سیال خنککننده در طول مدت گرم شدن موتور.
- 3. تحلیل سهبعدی خنککاری: گزارش دقیق تحلیل سهبعدی خنککاری، که با استفاده از نرمافزار ANSYS Fluent انجام شده است. این تحلیل شامل: توزیع سهبعدی دما، فشار و سرعت در سیال خنککننده در حالت تمام بار در دورهای مختلف.
نتایج
نتایج حاصل از این پروژه تحلیل حرارتی، درک عمیق و یکپارچهای از عملکرد حرارتی موتور فراهم میآورد. از طریق آزمونهای خنککاری تجربی دقیق، دادههای دقیق و بسیار قابل اعتمادی از رفتار حرارتی واقعی موتور به دست میآید که به عنوان یک پایه ضروری برای اعتبارسنجی و اصلاح مدلهای شبیهسازی حرارتی عمل میکند. تکنیکهای مدلسازی پیچیده یکبعدی و سهبعدی، امکان تحلیل دقیق و جزء به جزء فرآیندهای انتقال حرارت را فراهم میآورد و در نتیجه، شناسایی استراتژیهای بهینه خنککاری و تشخیص زودهنگام مسائل حرارتی بالقوه را تسهیل میکند.
به طور خاص، نتایج مورد انتظار شامل موارد زیر است:
- دادههای دقیق عملکرد حرارتی: اندازهگیریهای دقیق اختلاف دما و فشار سیال و دبیهای حجمی، که برای ارزیابی کامل عملکرد سیستم خنککاری موتور ضروری هستند.
- درک عمیق در مورد انتقال حرارت: اطلاعات عمیق در مورد توزیع دما در قطعات حیاتی موتور (بلوک سیلندر، سرسیلندر، پیستون، سوپاپها) و نرخ انتقال حرارت به سیال خنککننده. این بینشها برای بهینهسازی طراحی سیستم خنککاری و انتخاب مواد حیاتی هستند.
- تحلیل جامع سیالاتی: دادههای دقیق در مورد توزیع سهبعدی دما، فشار و سرعت در سیال خنککننده. این اطلاعات در بهبود قابل توجه طراحی راهگاههای خنککاری و جلوگیری از نقاط داغ موضعی تأثیرگذار است.
- مدلهای یکپارچه و اعتبارسنجیشده حرارتی: ایجاد مدلهای شبیهسازی حرارتی معتبر، که به دقت در برابر دادههای تجربی اعتبارسنجی شدهاند. این مدلها به عنوان ابزارهای قدرتمند و ضروری برای تلاشهای آتی در زمینه طراحی، توسعه و بهینهسازی حرارتی پیشرانه عمل خواهند کرد.
این نتایج جامع، تولیدکننده خودرو را قادر میسازد تا از دانش فنی عمیق و ابزارهای شبیهسازی پیشرفته بهرهمند شوند و ضمن افزایش دوام، عملکرد و بازده سوخت، نوآوری در مدیریت حرارتی موتور را تقویت کنند.