بررسی عددی اثر افزودن نانو ذرات به روغن موتور بالگرد

Abstract

در این مقاله عملکرد نانوذرات افزوده‌‌شده به روغن با هدف بهبود انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، خصوصیات ترموفیزیکی روغن بالگرد (MIL-L-23699) با همکاری آزمایشگاه شیمی شرکت پشتیبانی و نوسازی بالگردهای ایران (پنها)، اندازه‌گیری شدند. سپس، با گرداوری سایر داده‌ها هندسه مسئله با نرم‌افزار گمبیت تولید و شبکه‌بندی شده و برای شبیه‌سازی جریان و انتقال حرارت به نرم‌افزار انسیس فلوئنت 2/17 انتقال داده شده است. از مدل تک‌فازی و روش حجم ‌محدود برای حل این مسئله استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزودن نانوذرات به روغن بالگرد خواص حرارتی، نظیر عدد ناسلت نسبت به روغن خالص به‌طور قابل توجهی بهبود می‌یابد و این درحالی است که بهبود فرایند انتقال حرارت برای نانوسیال طلا- روغن نسبت به نانوسیالات دیگر بیشتر می‌باشد. همچنین، مقایسه نتایج نشان داد، افزودن نانوذرات به روغن پایه سبب ایجاد تغییر فشار ناچیزی می‌شود، ولی در پمپاژ نانوسیال تاثیر خاصی ندارد. از طرفی نتایج نشان داد، با افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت و فشار استاتیکی افزایش و ضریب اصطکاک کاهش می‌یابد. همچنین، ملاحظه شد در یک رینولدز ثابت با افزایش دمای کاری، عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و فشار استاتیکی کاهش و دمای بی‌بعد افزایش می‌یابد. بنابراین، افزودن نانوذرات به روغن بالگرد سبب بهبود خواص انتقال حرارت، خنک‌کاری بهتر موتور، کوچک‌سازی سیستم روان‌کاری موتور، توانایی تحمل بارگذاری‌های زیاد، توانایی پرواز در ارتفاعات بالاتر و در نهایت افزایش قدرت و بازدهی موتور خواهد شد.