در این مطالعه جریان خنک­کاری لایه­ای بر روی یک صفحه تخت به منظور بررسی اثرات به کارگیری مجموعه سوراخ بر اثربخشی خنک­کاری لایه­ای با استفاده از رهیافت RANS و LES شبیه­سازی شده است. هندسه­های مورد مطالعه شامل تک سوراخ استوانه­ای با قطر mm 1/11 و یک مجموعه سوراخ با 14 سوراخ استوانه­ای 97/2 میلی متری می­باشند، به طوری که سطح مقطع خروجی لوله خنک­کاری در هر دو حالت یکسان است. این مجموعه سوراخ به شکل ذوزنقه­ای چیدمان شده است. شبیه­سازی عددی در نسبت چگالی 6/1، نسبت طول به قطر 4، زاویه 35 درجه و نسبت دمش 25/1 صورت گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می­دهند که جایگزینی یک تک سوراخ با مجموعه سوراخ شکل داده شده، منجر به افزایش قابل توجهی در اثربخشی خنک­کاری لایه­ای در هر دو جهت طولی و عرضی می­گردد، به طوری که افزایش در حدود 94 درصدی در میانگین سطحی اثربخشی خنک­کاری لایه­ای را در پی دارد. این افزایش در پی تغییر در ساختار گردابه­ها حاصل می­گردد. در مجموعه سوراخ خنک­کاری، مقیاس گردابه­های سنجاقی شکل کوچکتر از گردابه­های تک سوراخ است و شکل­گیری آنها در مکانی دورتر از سوراخ خنک­کاری صورت می­گیرد. در ساختار مجموعه سوراخ جفت گردابه­های anti-jet تشکیل می­شوند که جهت چرخش این گردابه­ها بر خلاف جهت CRVP است.

کاهش دما در محصولات باغبانی به وسیله عمل پیش خنک کاری باعث کاهش تنفس و فعالیت میکروارگانیسم ها و افزایش کیفیت محصول می شود. استفاده از هوای فشرده برای خنک کاری محصولات زیادی از جمله محصولات نیمه گرمسیری مثل انار انجام می شود. به همین منظور، در پژوهش حاضر سرعت جریان هوای سرد به عنوان یکی از فاکتورهای تاثیرگذار بر خنک کردن محصول در سه سطح 0/5، 1 و 1/3 متر بر ثانیه و دمای 7/2 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شد. متغیرهای سرد شدن شامل فاکتور تاخیر، ضریب سرد شدن از داده های آزمایشی محاسبه و سپس زمان نیمه سرد شدن و هفت-هشتم سرد شدن در مرکز و لایه پوست انار به دست آمد. غیریکنواختی سرد شدن، شدت خنک کنندگی لحظه ای و ضریب انتقال حرارت همرفتی نیز در این دو لایه و در سرعت های مختلف تجزیه و تحلیل گردید. نتایج نشان داد که افزایش سرعت هوا از 0/5 به 1/3 متر بر ثانیه باعث کاهش زمان نیمه سرد شدن و هفت-هشتم سرد شدن می گردد. بعد از 5000 ثانیه، تغییرات سرعت اثر کمی بر کاهش دمای مرکز و پوست انار بر جای گذاشت. غیریکنواختی سرد شدن در سرعت 0/5 متر بر ثانیه کم، در سرعت 1 متر بر ثانیه افزایش و در نهایت، در سرعت 1/3 متر بر ثانیه کاهش یافت. افزایش سرعت جریان هوای سرد باعث افزایش ضریب انتقال حرارت همرفتی شد که حداکثر این ضریب در سرعت 1/3 متر بر ثانیه به دست آمد. نتایج نشان داد که افزایش سرعت (در این آزمایش از 0/5 تا 1/3 متر بر ثانیه)، می تواند دو هدف سرعت خنک کاری (کاهش زمان نیمه و هفت-هشتم سرد شدن) و افزایش یکنواختی توزیع دما در انار را تامین نماید.

موتورهای احتراق داخلی موتورهای حرارتی هستند که انتقال حرارت نقش بسیار مهمی در عملکرد و بازده آن ها ایفا می کند. در یک موتور احتراق داخلی، سیستم خنک کاری مسوول دفع حرارت اضافی موتور است. سیستم خنک کاری یک موتور احتراق داخلی از اجزای زیادی تشکیل شده اند که راهگاه خنک کاری بلوک سیلندر و سرسیلندر یکی از آن هاست. در این مقاله تاثیرات طراحی جدید موقعیت ورودی و خروجی خنک کننده بر روی توزیع دمای بدنه موتور و توان پمپ مورد بررسی قرار می گیرد. معادلات جریانی و حرارتی به صورت عددی حل می شوند. پس از شبیه سازی و صحه گذاری جریان خنک کننده در راهگاه خنک کاری، تغییراتی در موقعیت ورودی خنک کننده در نظر گرفته می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اختلاف فشار و دبی جریان خنک کننده با در نظر گرفتن این تغییرات کاهش می یابد. ایده مطرح شده در این مقاله می تواند گام مهمی در راستای رسیدن به خنک کاری هوشمند موتورهای احتراق داخلی تلقی گردد.

1این تحقیق به بررسی سایش ابزار و آنالیز عنصری روی سطوح ابزار برشی، توپوگرافی سطح ماشینکاری شده و تغییرات ریزسختی در سطح مقطع عرضی نمونه­های فرزکاری شده آلیاژ آلومینیوم 7075 تحت روش­های خشک، آب صابون و مقدار روانکاری کمینه (MQL) می­پردازد. روش MQL، با کاهش ضریب اصطکاک و انتقال موثر حرارت، عملکرد بهتری در کاهش سایش ابزار و بهبود کیفیت سطح قطعه کار نسبت به حالات خشک و آب صابون داشته است. در ماشینکاری خشک، عیوبی نظیر لایه انباشته و لب­پرشدگی ابزار ایجاد شدند. در فرزکاری MQL این عیوب کاهش چشمگیری داشتند و لب­پرشدگی روی سطح ابزار حذف شد. بر اساس نتایج آنالیز عنصری EDAX روی سطوح ابزار، عیب سوختگی توامان با لایه چسبیده تحت هر سه حالت خشک، آب صابون و MQL ایجاد شد. افزایش سرعت برشی سبب افزایش میزان اکسیداسیون و افزایش علائم سوختگی بر روی سطح ابزار، در هر سه حالت شد. با افزایش سرعت برشی، مقدار میانگین سختی قطعه­کار در هر سه حالت نسبت به ماده پایه (نمونه خام) افزایش یافته است. در حالت خشک در نبود سیال خنک کار و روانکار، با افزایش دمای موضع برش، نرم­شدگی حرارتی رخ داده که منجر به مقادیر سختی کمتر قطعه­کار آلومینیومی نسبت به دو حالت دیگر شده است. کمترین میزان عیوب ذرات چسبیده در بحث توپوگرافی سطح ماشینکاری شده قطعه­کار، مربوط به حالت MQL به دلیل وجود روانکار بوده که سبب ایجاد فیلم روغن در سطح قطعه کار و مانع از تماس مستقیم ابزار شده و همچنین ضریب اصطکاک سطح کاهش یافته است. بیشترین تراکم و تنوع عیوب در حالت خشک ایجاد گردید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.