بررسي عددي و تجربي عملكرد اينتركولر خودرو تحت شرايط نايكنواختي سرعت و دماي هواي ورودي به آن

Experimental and numerical investigation of car intercooler at non-uniformity of velocity and temperature conditions

اين مقاله به بررسي و مقايسه عملكرد اينتركولر فين-لوله و فين-صفحه در شرايط مختلف كاري (نايكنواختي سرعت و نايكنواختي دماي هواي ورودي جلوي خودرو همراه با تاثير رادياتور) جهت بهينه سازي چيدمان اينتركولر در سيستم خنك كاري مي پردازد. يك مدل دو بعدي براي مبدل هاي فين-لوله (اينتركولر فين-لوله و رادياتور) و يك مدل سه بعدي براي اينتركولر فين-صفحه، به كمك روش تعداد واحدهاي انتقال، توسعه داده شدند. مدل فين-لوله به روش تست تونل باد و مدل فين-صفحه با داده هاي موجود در نشريات معتبر اعتبار سنجي شدند. نتايج نشان دادند كه عملكرد اينتركولر فين-صفحه حداقل 6. 5% بهتر از اينتركولر فين-لوله است. با دوبرابر شدن نسبت منظر ميزان افزايش انتقال حرارت براي اينتركولر فين-صفحه و فين-لوله به ترتيب 1. 5%و 5% است. افزايش نايكنواختي سرعت به ميزان 0. 8 باعث كاهش عملكرد اينتركولر فين-لوله و فين-صفحه به ترتيب به ميزان 13. 8% و 19. 6% مي شود. اين ميزان كاهش عملكرد، ميزان بيشينه ايست كه در چيدمان اينتركولر در كنار چرخ ها و بالاي سر موتور ايجاد مي شود. با افزودن رادياتور به سيستم، و ايجاد مانع، براي اينتركولر فين-لوله و فين-صفحه عملكرد حرارتي به ترتيب حدود 4. 5% و 2. 4% تضعيف مي شود در حاليكه تغيير مكان مانع اثري بر عملكرد اينتركولرها نمي گذارد. وجود سپر و موانع ديگر در جلوي خودرو باعث ايجاد چنين تاثيري بر اينتركولر خواهد شد. افت فشار اينتركولر فين-لوله 37. 5% كمتر از اينتركولر فين-صفحه است.

This article was carried out to investigate and compare fin-tube and plate-fin intercooler at different conditions (non-uniformity of velocity and non-uniformity of temperature of car inlet air with radiator effects) to optimize intercooler layout in cooling system. A tow-dimensional code for fin-tube heat exchangers (fin-tube intercooler and radiator) and a three-dimensional code for plate-fin intercooler were developed by ε-NTU method. Fin-tube model was validated with experimental tunnel test data and plate fin was validated by available data at literature. Results showed that plate-fin performance at least 6.25% better than fin-tube intercooler. Doubling the aspect ratio caused 1.5% and 5% increase of plate-fin and fin-tube intercooler heat transfer respectively. When non-uniformity of velocity increases to 0.8, heat transfer decreases 13.8% and 19.6% for fin-tube and plate-fin intercooler respectively. This reduction in performance is the maximum value that is produced in planting intercooler along the wheels and above the engine. Applying radiator in system and planting block result in approximately 4.5% and 2.4% impairing performance of fin-tube and plate-fin intercooler respectively while changing position of block dose not effect on intercooler performance. The presence of shields and other obstacles in front of the car will create such an impact on the intercooler. Pressure drop of fin-tube intercooler 37.5% lower than plate-fin intercooler.