دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی مکانیک محمّد مزیدی شرف آبادی، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی،30 آذرماه سال 92، از رساله خود با عنوان «بررسی تجربی و تحلیلی تماس حرارتی بین سوپاپ دود و نشیمنگاه آن» دفاع خواهد نمود. چکیده این رساله که راهنمایی آن را دکتر محمّد حسن شجاعیفرد بر عهده دارند به شرح زیر میباشد. در موتورهای احتراق داخلی، با خروج گازهای بسیار داغ از موتور، دریچه دود و نشیمنگاه آن دماهای گرمی بهدست میآورند. برای اجتناب از آسیب رسیدن به دریچه، باید پایش خوبی روی نرخ حرارت منتقل شده از آن صورت گیرد. با توجه به اینکه بخش عمدهای از حرارت در هنگام تماس دریچه با نشیمنگاه انتقال مییابد، تخمین ضریب تماس حرارتی و شناسایی کمیتهای مؤثر بر مقدار آن، یکی از چالشهای عمده در طراحی موتورهای احتراق داخلی است. در حال حاضر، الگویی مناسب برای پیشبینی ضریب تماس حرارتی وجود ندارد. در این رساله، دما در نقاط مشخصی از دریچه دود و نشیمنگاه یک نمونه موتور احتراق داخلی برای تماسهای ثابت و متناوب در حالت بدون احتراق اندازهگیری میشود. با بهکارگیری روش معکوس، ضریب تماس حرارتی و ضریب جابجایی گازهای عبوری از روی دریچه بهطور همزمان تخمین زده میشود. حل معکوس مسأله با استفاده از اندازهگیریهای شبیهسازی شده دقیق و غیردقیق صحهگذاری میشود. تأثیر عواملی نظیر دما و نرخ جریان جرمی هوای ورودی، دما و نرخ جریان حجمی سیال خنککننده و بسامد تماس بر روی ضریب تماس حرارتی بررسی میشود. همچنین، با شبیهسازی عددی مسأله بهکمک نرمافزاری تجاری و با بهکار بردن ضرایب تخمین زدهشده بهوسیله روش معکوس بهعنوان ورودی نرمافزار، دما در محلهای اندازهگیری در حالت پایا محاسبه و با دماهای اندازهگیری شده مقایسه میشود، تا ضمن صحتسنجی حل معکوس، درستی حل عددی بهکمک نرمافزار نیز بررسی گردد. در این مطالعه، با آموزش شبکه عصبی و بهکارگیری تحلیل ابعادی، روابطی برای تخمین ضریب تماس حرارتی در حالتهای ثابت و متناوب استخراج میشود. نتایج نشان میدهند افزایش کمیتهایی نظیر دمای هوای ورودی یا نرخ جریان جرمی آن و یا نرخ جریان حجمی سیال خنککننده هریک بهطور جداگانه باعث کاهش ضریب تماس حرارتی میشوند. در حالیکه با گرمشدن دمای سیال خنککاری مقدار این ضریب کوچکتر میگردد. همچنین، با تندتر شدن دور موتور، ضریب تماس حرارتی بهطور چشمگیری کاهش مییابد، امّا ضریب جابجایی حرارتی هوای خروجی زیاد میشود. بهطور کلی نتایج حاصل از روش برونیابی خطی، حلهای معکوس و عددی مسأله همپوشانی خوبی دارند و روند تغییرات آنها مشابه است.
|