نام پژوهشگر: علی اکبر پرتو

شبیه سازی محاسباتی منیفولد دود موتور دیزل کوماتسو مدل hd325-6 و بهینه سازی منیفولد در جهت کاهش مقاومت حرارتی و ترک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان - دانشکده برق و کامپیوتر 1393
  علی اکبر پرتو   مرتضی عبدل زاده

منیفولد دود از مهمترین قطعات سیستم اگزوز اتومبیل می باشد که وظیفه جمع آوری و انتقال دود از سرسیلندر به لوله اگزوز را بر عهده دارد. این قطعه در سیکل های با کارکرد بالا و تحت شرایط محیطی مختلف در معرض بیشترین تنش های حرارتی می باشد که ترک و تابیدگی هایی در آن مشاهده میگردد. در این تحقیق منیفولد دود موتور دیزل کوماتسو مدل hd 325-6 با استفاده از روش محاسباتی شبیه سازی شده است. شبیه سازی برای سیال داخل منیفولد و پوسته منیفولد انجام شد. بعد از تعیین خاصیت های جریان گاز ورودی به منیفولد، توزیع دمای پوسته منیفولد بدست آمد. در ادامه از توزیع دمای بدست آمده جهت تعیین توزیع تنش و تغییر شکل منیفولد استفاده شد. توزیع تنش های حرارتی و کرنش های اصلی وارد بر منیفولد با استفاده از معیار فون میسز تعیین شد. همچنین محاسبه تغییر شکل های کلی منیفولد و پیش بینی نقاط تمرکز تنش که محلهای بروز ترک در منیفولد میباشند، نیز انجام گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که محل های تمرکز تنش بدست آمده از شبیه سازی دقیقا با محل های شکست منیفولد واقعی مطابقت دارد. در ادامه به منظور کاهش تنش های حرارتی، اقدامات اصلاحی بر روی پوسته منیفولد صورت پذیرفت. این تغییرات شامل افزایش ضخامت پوسته و استفاده از فین های حرارتی می باشد. در این تحقیق مشخص گردید، در صورت افزایش ضخامت پوسته در محل های تمرکز تنش، تنش ها به میزا ن 12 درصد کاهش می یابد که تاثیر آن در بهبود کارکرد منیفولد چندان ملموس نمی باشد، لذا در بهینه سازیهای دیگر برای کاهش تنش ها علاوه بر افزایش ضخامت پوسته، استفاده از فین های تیغه ای و حلقوی نیز در دستور کار قرار گرفت که به ترتیب باعث کاهش تنش ها به میزان 15 و 28 درصد می گردند. با توجه به نتایج بدست آمده و همچنین امکان اضافه نمودن فین های حلقوی در فرآیند ریخته گری منیفولد، مناسب ترین روش بهینه سازی افزایش ضخامت موضعی و استفاده از فین های حلقوی تعیین گردید.