کوچکسازی تجهیز انتقال گاز احتراق با استفاده از عملگر پیزوالکتریک دورانی با ‌موج‌رونده‌‌ با رویکرد بهبود ایمنی و مشخصههای عملکردی

Abstract

در مقاله‌ی حاضر با بهره‌گیری از ویژگی‌های منحصر به فرد عملگرهای پیزوالکتریک همچون قابلیت کوچک‌سازی، خودقفلی، قابلیت کار در شرایط سخت، ایمنی بالا و غیره، استفاده از آن به عنوان عملگر در تجهیز انتقال گاز احتراق پیشنهاد شده است. بدین منظور عملگر پیزوالکتریک دورانی انتخاب شده و دریچه انتقال گاز در آن تعبیه گردیده است. در بخش شبیه‌سازی، عملگر به کمک المان محدود تحلیل شده و سپس تحت تحلیل حساسیت فرکانسی قرارگرفته و در نهایت یک نمونه از آن ساخته شده است. در بخش تجربی پارامترهای نمونه ساخته شده ارزیابی گردیده و با نتایج حل عددی مقایسه و صحت‌سنجی شده است. در بخش نتایج با انجام تست عملکردی و اندازه‌گیری مشخصه‌های خروجی سرعت و گشتاور، کارایی عملگر پیزوالکتریک به عنوان یک عملگر مجزا اثبات گردیده است. سپس با مقایسه پارامترهای هندسی نشان داده شده است که عملگر توانسته کاهش 28% در ابعاد قطری، کاهش 57% در حجم کلی و کاهش 50% در وزن را تامین نماید. در انتها با انجام تست‌های محیطی نشان داده شده است که عملگر می‌تواند در شرایط محیطی سخت ناشی از ارتعاشات و تغییرات دمایی از تغییر در وضعیت دریچه انتقال گاز ممانعت به عمل آورده و ضریب ایمنی بالایی را تامین نماید.