بخشی از مقاله
چکیده
با اذهان بر ضعف صنعتگران امروز ایرانی در افزایش کیفیت و بهرهبرداری از تولیدات خود، به دلیل عدم سازگاری با شرایط موجود اقتصادی، ایده ساخت مه ساز پالسی حرارتی با هدف کاهش هزینهی تمام شده و افزایش سودآوری شکل گرفت.این دستگاه مهساز حرارتی که با استفاده از انرژی حرارتی تولید شده توسط یک موتور پالس جت، مواد شیمیایی را به صورت مه در محیطهای بسته و باز، بدون برجای گذاشتن رسوبات شیمیایی، پخش میکند، روشی نوین با کاربری آسان و کمترین هزینه تعمیرو نگهداری میباشد.
در این مقاله ابتدا به بررسی هندسه مورد نظر، چگونگی مشبندی و شبیه سازی آن در فلوئنت پرداخته میشود و پس از آن جهت صحت سنجی مدل مورد نظر به بررسی و مقایسه نتایج حاصل شده از نتایج آزمایشگاهی با نتایج مدلسازی پرداخته میشود. در نهایت با تغییر پارامترهای در نظر گرفته شده برای طراحی سیستم خنک کن موتور پالس جت و بررسی نتایج حاصل از آن، بهینهترین سیستم خنک کن انتخاب میشود.
.1 مقدمه
سیکل کاری موتورهای پالس جت بدین صورت است که بعد از هر انفجار در محفظه احتراق و سپس خروج گازهای احتراق از لوله اگزوز یک مکش در پشت دریچههای پروانهای هوا ایجاد میشود و این مکش هوای مورد نیاز احتراق بعدی را به داخل میکشد و همچنان این سیکل ادامه پیدا میکند. به همین سبب در این موتورها مسئله حرارت بالای محفظه احتراق و انتقال حرارت حاصل از آن تاثیر بسیار زیادی بر عملکرد و همچنین سازه مورد استفاده در محفظه دارد
برای اینکه بتوان بار حرارتی وارد بر محفظه احتراق و لوله اگزوز را کاهش داد از یک سیستم خنک کنی که با هوا کار میکند و شامل دو پوشش استیل و یک توری محافظه میباشد، استفاده میشود. برای بهینه سازی و طراحی بهتر سیستم خنک کاری این موتور به شبیهسازی آن در نرم فلوئنت پرداخته و با شبیه سازی هندسه های مختلف، تحلیل و بررسی نتایج حاصله از آنها، هندسه بهینه انتخاب میشود.
در موتورهای پالس جت حرارت محفظه احتراق بسیار بالا میباشد و باید جنس محفظه از آلیاژ مقاوم تا8333 در جه سانتیگراد در نظر گرفته شود. به همین سبب در این موتورها مسئله حرارت بالای محفظه احتراق و انتقال حرارت حاصل از آن تاثیر بسیار زیادی بر عملکرد و همچنین سازه مورد استفاده در محفظه دارد. پس خنک کاری این سیستم از اهمیت ویژه برخوردار میباشد
دستاوردهای این طرح عبارتند از:
· طراحی یک سیستم خنک کننده برای موتور پالس جت با توجه به قیدهای که وجود دارد.
· بهینه سازی سیستم خنک کننده موتور پالس جت.
· کاهش تنشهای حرارتی بر محفظه احتراق و لوله اگزوز.
با طراحی این سیستم خنک کن امکان دارد بتوان از آلیاژی با مقاومت حرارتی پایینتر نیز استفاده نمود.
موتورجت1 نوعی موتور است که از شتاب دادن و تخلیه شاره برای ایجاد تر است2 بر پایه قانون سوم نیوتن استفاده میکند. موتورهای جت دارای چند دسته اساسی میباشند که عبارتند از: توربوفن، توربوجت، توربوپراپ، پالسجت، رمجت، توربورمجت، اسکرمجت و توربوشفت
موتور پالس جت همانند رمجت، از جمله سادهترین موتورهای جت بوده و امروزه در صنعت هوانوردی با هدف آموزش و سرگرمی مورد استفاده قرار میگیرند.کلمه پالس اولین بار توسط یک مرد فرانسوی در سال 1890-1880 به معنای ضربه به کار گرفته شد
از دیگر کاربردهای این نوع از موتورهای جت تولید مهمی باشد که در صنعت کشاورزی و دام و طیور در بسیاری از کشورهای صنعتی جهان مورد استفاده قرار میگیرد؛ لذا به دلیل کاربری آسان، وسیع، متنوع و هزینهیک متر، دست به ساخت نمونه اولیه مه پالس زده و سعی بر آن است که با هدف گسترش تولیدات آن در ایران برای اولین بار، جایگزینی مناسب، مقرون به صرفه و بهینه برای روشهای سنتی و یا پرهزینه دیگر در صنعت کشاورزی، دام و طیور، باغات و گلخانههای بزرگ پیدا کرده باشیم.
· موتورهای پالس جت دریچهدار
· موتورهای پالس جت فاقد دریچه
.2 هندسه سیستم
همانطور که در شکل 1 مشاهده میشود هندسه از دو بخش گاز داغ و بخش سرد کن دستگاه تشکیل شده است که هدف اصلی این مقاله طراحی بهینه این سرد کن میباشد. پارامترهای در نظر گرفته شده برای طراحی بهینه عبارتند از:اختلاف طول انتهای لوله گاز داغ خروجی با انتهای لوله سرد کن پالس جت و فاصله مقطع ورودی هوا سرد کن. شکل 2 نحوه مدلسازی دستگاه پالس جت به همراه سیستم خنک کن را نشان میدهد.
