تحلیل پارامترهای هندسی مؤثر در طراحی دینامومتر هیدرولیکی 5/1 کیلو واتی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

3 استادیار، دانشکده مکانیک و انرژی ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

چکیده

استفاده از دینامومترها روشی برای تست موتورهای الکتریکی، موتورهای احتراقی و توربین گاز در شرایط خواسته‌شده و کنترل شده می‌باشد. از آنجا که آگاهی از نحوه‌ی کارکرد دستگاه و داشتن روشی برای ارزیابی عملکرد آن‌ و حصول اطمینان از کارکرد درست آن‌ بسیار حائز اهمیت است بایستی از دینامومتر برای این عمل استفاده نمود. دینامومتر متشکل از سیستم دیسک- استاتور می‌باشد. در این مقاله جریان در اطراف یک دیسک دوار که در فاصله‌ی مشخصی از استاتور قرار دارد به کمک نرم‌افزار انسیس فلوئنت شبیه‌سازی شده و نتایج حاصل با داده‌های تجربی اعتبار سنجی می‌شود. توزیع فشار، دما، سرعت جریان بین دیسک دوار و استاتور، گشتاور و ضریب بدون بعد گشتاور برای پارامترهای مختلف از جمله سرعت دورانی دیسک دوار، فاصله بین دیسک دوار و استاتور، وجود و عدم وجود زائده در خروجی بر روی استاتور، قطر نازل ورودی و فاصله‌ی شعاعی نازل ورودی مورد بررسی قرار می‌گیرد. ضریب بدون بعد گشتاور با کاهش لقی بین دیسک و استاتور در خروجی و یا به عبارتی افزایش زائده‌ی موجود بر روی استاتور در خروجی افزایش می‌یابد اما با افزایش فاصله‌ی بین دیسک و استاتور تغییری چندانی بر ضریب بدون بعد گشتاور ایجاد نمی‌شود. همچنین با افزایش سرعت دورانی دیسک مقدار انتقال حرارت و گشتاورافزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Winther JB (1975) Dynamometer handbook of basic theory and applications. Ohio: Eaton Corporation.

[2] McNamee R, Monk I (2010) Hydraulic dynamometer. Worcester Plytechnic Institute, Worcester, United States.

[3] Schlichting H (1979) Boundary layer theory. McGraw-Hill, New Yourk.

[4] Goldstein S. (1935) On the resistance to the rotation of a disc immersed in a fluid. Proc. Cambr.

[5] Daily JW, Nece RE (1960) Chamber dimension effects on induced flow and frictional resistance of enclosed disks. J Basic Eng 82: 217-232.

[6[ Dorfman L (1963) Hydrodynamic resistance and heat loss of rotating solids. Oliver and Boyd, Edinburge.

[7] Rayley F, Owen J (1970) The fluid dynamics of a shrouded disk system whit a radial outflow of coolant. J Eng Power-T ASME 335-341.

[8] Owen J, Rogers R (1989) Flow and heat transfer in rotating-disc systems. John Wiley & Sons Inc, New York.

[9] Shevchuk I (2009) Convective heat and mass transfer in rotating disk systems. Springer.

[10] Jones WP, Launder BE (1972) The prediction of laminarization with a two-equation model of turbulence. Int J Heat Mass Tran 301-314.

[11] Launder BE, Sharma BI (1974) Application of the energy-dissipation model of turbulence to the calculation of flow near a spinning disc. Lett Heat Mass Transfer 131-138

[12] Davidson L (2011) An introduction to turbulence models. Goteborg, Sweden.

[13] صنیعی نژاد م (1388) مبانی جریان‌های آشفته و مدل‌سازی آن‌ها. دانش نگار.

[14] Wilcox DC (1994) Simulation of transition with a two-equationturbulence model. AIAA 32(2): 247-255.

]15[ Kapinos VM (1965) Heat transfer from a disc rotating in a housing with a radial flow of coolant. J Eng Phys 8: 35-38.