طراحي اوّليّة آب بندهاي موتور دوّار پرّه اي بر اساس تحليل حرارتي

Initial design of rotary vane motor seals based on thermal analysis

تاكنون تحقيقات گسترده اي در راستاي بهبود كيفيّت و كاهش وزن پيشرانة پرنده هاي هوايي انجام - شده كه منجر به ابداع فن آوري هاي نو و ساخت موتورهاي جديدي شده است. در تمامي اين تحقيقات، بررسي توزيع دما و انتقال حرارت در بدنة موتور احتراقي به منظور بررسي مشخصات و عملكرد موتور حائز اهميّت و ضروري تلقي مي شود. يكي از طرح هاي نوآورانه، طراحي موتور دوّار پرّه اي است كه از آن به عنوان انقلابي در صنعت موتور ياد مي شود. در اين مقاله به طراحي اولية آب بندهاي اين موتور بر اساس تحليل حرارتي پرداخته مي شود. نحوة افزايش دماي هوا در اتاق احتراق بررسي و توزيع دما با دو روش تخمين مهندسي و تحليل عددي محاسبه شده است. در تخمين مهندسي از روابط پاية انتقال حرارت جابه جايي، تشعشعي، رسانش و معادلة توازن انرژي استفاده و معادلات بقاي انرژي نيز ارضا و فرآيند احتراق به صورت چرخة ديزل مدل شده است. احتراق به صورت چشمة حرارتي لحاظ شده و ضرايب انتقال حرارت در قالب كد رايانه اي محاسبه شده است. نتايج تحليل عددي اين مسئله با نتايج برنامه تخميني مقايسه و صحه گذاري شده و پوشش و جنس مناسب براي قطعات تشكيل دهندة اتاق احتراق و نيز جنس و محلّ مناسب آب بندها با توجّه به توزيع دما انتخاب شده است.

Extensive research has been done to improve the quality and reduce the propulsion weight of aircraft, which has led to the invention of new technologies and the construction of new engines. In all these studies, the study of temperature distribution and heat transfer in the body of the combustion engine in order to evaluate the characteristics and performance of the engine is considered important and necessary. One of the most innovative designs is the vane rotary motor design, which is considered to be a revolution in the motor industry. In this article, initial design of the seals of this engine is discussed based on thermal analysis. The method of increasing the air temperature in the combustion chamber has been investigated and the temperature distribution has been calculated by two methods of engineering estimation and numerical analysis. In engineering estimation, the basic relations of heat transfer, radiative, conduction, and energy balance equation are used, and the energy survival equations are satisfied, and the combustion process is modeled as a diesel cycle. Combustion is considered as a heat source and heat transfer coefficients are calculated in the form of computer code. The results of numerical analysis of this issue are compared and validated with the results of the estimation program and the appropriate cover and material for the components of the combustion chamber as well as the appropriate material and location of the seals are selected according to the temperature distribution