نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار مکانیکاستادیار، گروه آموزشی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء(ص)، تهران، ایران
2 کارشناسی ارشد، گروه آموزشی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء(ص)، تهران، ایران
3 کارشناس، گروه آموزشی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء(ص)، تهران، ایران
چکیده
در این پژوهش به بررسی عددی انتقال حرارت پره‌ی موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده در پهپادها، خودروها و موتورسیکلت‌ها در هندسه، پیکربندی و رژیم جریان‌های خنک‌کننده مختلف پرداخته و اولویت استفاده از هر هندسه مورد تحلیل قرار گرفت. جهت تعیین هندسه، شرایط مرزی و شبکه‌بندی از نرم‌افزار گمبیت و جهت تحلیل‌های مربوطه از نرم‌افزار فلوئنت استفاده شد. همچنین برای حل جریان آشفته، از مدل k-ω استاندارد استفاده شد. نتایج نشان داد انتقال حرارت پره‌ها در حالت تکی به حرکت جریان روی سطح و در حالت گروهی، به نفوذ جریان بستگی دارد؛ همچنین در مجاورت جریان آرام و متلاطم، میانگین ضریب انتقال حرارت پره سهمی مقعر نسبت به پره مستطیلی، به‌ترتیب 336 و 24/45 درصد و نسبت به پره مثلثی 8/82 و 4/9 درصد بیشتر بوده و حجم آن نسبت به پره مستطیلی و مثلثی، به‌ترتیب 77/88 و 55/77 درصد کم‌تر می‌باشد. بنابراین، استفاده از پره سهمی محدب در خنک‌کاری تجهیزات سبک وزن، می‌تواند به صورت ویژه‌ای مورد توجه قرار گیرد. بعلاوه، بررسی جنس پره سهمی نشان داد با افزایش طول پره، تاثیر ضریب هدایت حرارتی بر انتقال حرارت افزایش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Investigating fin heat transfer in rectangular, triangular and parabolic geometries in singular and groups under laminar and turbulent cooling air flow
نویسندگان [English]
- Mohammad Pourjafargholi 1
- alireza gholami 2
- Mohammadreza Karimi 3
1 Department of Mechanical Engineering, Air Defense University, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Air Defense University, Tehran, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Air Defense University, Tehran, Iran
چکیده [English]
In this study, the numerical investigation is carried out for fin heat transfer used in internal combustion engines in drones, cars, and motorcycles, while the geometry, configuration, cooling flow regime, and priority of using each of them was studied at different conditions. Also, introduction of geometry, boundary condition and meshing was done by GAMBIT and the numerical solution was done by FLUENT while the K-ω was preferred turbulent model. It found that the heat transfer of singular and group fins was dependent on the flow behavior on the surface and its penetration respectively. Also, the average heat transfer coefficient in convex parabolic fin against the laminar and turbulent flow was 336 and 45.24 percent more than rectangular and 82.8 and 9.4 percent more than triangular, respectively, while its volume was less than 88.77 and 77.55 percent in comparison with rectangular and triangular respectively. So this fin can be considered in the cooling of light equipment engines. Also, the results of material effects on parabolic fin heat transfer showed a change of conductivity could be effective only for tall fins.
کلیدواژه‌ها [English]
- Fins Geometry
- Fins Configuration
- Flow Regime
- Heat Transfer
)