X انجام پروژه های نرم افزار های مهندسی مکانیک
دستاوردهای نوین در زمینه تهویه کولر اتومبیلها (بخش اول) - وبلاگ مهندسی مکانیک
مقالات مهندسی مکانیک, مقالات حرارت و سیالات // ٤:۳٢ ‎ب.ظ - شنبه ۱٠ اردیبهشت ۱۳٩٠

دستاوردهای نوین در زمینه تهویه کولر اتومبیلها (بخش اول)

ابداع روشی جدید برای بخارزدایی شیشه جلو خودرو :


به گفته محققان، این ابزار با کنترل و درواقع مدیریت جریان هوای خروجی از دریچه‌های سیستم تهویه مطبوع خودرو ایجاد میشود که دستیابی به این هدف با اضافه کردن و ایجاد یک سری تصحیحات خاص در سیستم تهویه مطبوع کنونی خودروها، امکان پذیر است.

آنچه از یک سیستم برفک بخارزدایی خودروانتظار می‌رود این است که به محض روشن شدن خودرو فعال شده و بخار و یخ‌زدگی شیشه رابه طور کامل از بین ببرد، به علاوه پاکیزه شدن شیشه خودرو کاملا یکنواخت صورت گیردو کل مقطع شیشه عاری از یخ و بخار شود و در نهایت یخ و بخار در هیچ مرحله از سفرنباید مجددا ایجاد شود.

موارد مذکور می‌تواند اهداف ایجاد چنین سیستمی باشد، آنچه به زعم محققان این طرح، روش‌های کنونی برفزدایی در خودروها کهشاید بتوان بهترین آنها را در خودرو مرسدس بنز دید، چندان در تحقق آنها موثر و موفق نبوده‌اند چرا که اولین قسمتهایی از شیشه که پس از زمان نه چندان مناسب، از بخارپاک می‌شود، زیر سطح بحرانی دید راننده است که از لحاظ امنیت خودرو اصلا مناسب نیست.

به طور کلی تشکیل بخار روی شیشه به دلایلی چون تعرق و تنفس سرنشینان، ورود سرنشینی با لباس مرطوب به داخل خودرو و یا بالارفتن نسبی رطوبت هوای محیط و در عین حال کاهش دما، صورت میگیرد.

با افزایش استفاده از گردش مجدد هوا درسیستم تهویه که مانع از تخلیه رطوبت از اتاقک خودرو میشود، مشکل مه گرفتگی شیشه‌های خودرو بسیار بیشتر شده است.

خودروهای ژاپنی خصوصا بیشترین مه گرفتگیشیشه را دارند و آن به خاطر تکیه فراوان سیستم تهویه مطبوع خودرو روی گردش دوباره جریان هواست.

دانشمندان و متخصصان فراوانی به منظورتشخیص و رفع مشکل بخار گرفتگی شیشه‌ها در خودرو تلاش کرده‌اند اما هر یک به موفقیت‌های محدودی در این زمینه دست یافته‌اند.

پیشرفت‌های اخیر در تکنیکهای آزمایشگاهی ونیز محاسبات CFD کمکهای شایانی به بهینه کردن سیستم بخارزدا در خودرو کرده است؛البته به علت پیچیدگی هندسه اتاقک خودرو اکثر فعالیت‌های گذشته، به صورت آزمایشگاهیانجام شده است.

به زعم محققان، این طرح اگر چه پیشرفت‌هایفراوانی در فهم مشخصات جریان هوا و تشخیص مشکلات موجود در سیستم‌های کنونی بخارزدایی در خودروهای مسافری صورت گرفته، اما همچنان نیاز به بررسی‌های دقیقتر وتلاشهای بیشتری نیز هست، چرا که اکثر فعالیت‌های انجام شده در راستای تشخیص مشکل بوده و راهکارهای ارائه شده به علتهایی چون هزینه بالای اجرا و ساخت غیر ممکن و ... تاکنون عملی نبوده است.

پژوهشگران ایرانی در تحقیقات خود ابتدا بهشبیه سازی سیستم تهویه مطبوع خودرو و جریان هوای داخل اتاقک خودرو پرداختند.

در این راستا پس از شبیه سازی هندسی اتاقک خودرو سمند با اندازههای واقعی، در نرم‌افزار SOLID WORK این مدل در محیط نرمافزار GAMBIT، مش‌بندی و سپس در نرم‌افزار FLUENT، تحلیل ممنتوم و انرژی شد. سپس بااستفاده از نتایج تحلیل فلوئنت و تدوین یک برنامه رایانه‌یی بر مبنای قوانین انتقالجرم در حالت گذرا، ضخامت فیلم بخار روی شیشه محاسبه شد تا بدین ترتیب شرایط بهینه جریان مورد استفاده برای بخارزدایی تعیین شود.

به گزارش ایسنا، در این پروژه عملکرد ششحالت مختلف، شامل حالت کنونی سیستم بخارزدایی خودروها و پنج حالت پیشنهادی دیگر بایکدیگر مقایسه شده و بهینه ترین حالت، پیشنهاد شده است.

تفاوت حالتهای پیشنهادی در محل‌های ورودیو خروجی سیستم بخارزدا میباشد.

محققان با بیان این که بهترین روش، روشیاست که بخار روی شیشه را در منطقه بحرانی سریعتر از بین برده و در عین حال از حیثمیدان ممنتوم و حرارتی شرایط آسایش را برای سرنشینان فراهم کند، نتیجه گرفته‌اند: حضور دریچه‌های خروجی در قسمت عقب خودرو، منجر به کشیده شدن هوای گرم سیستم بخارزدادر سمت عقب خودرو می‌شود.

این پدیده از دو جهت مطلوب نیست، از طرفیبه بالا رفتن دمای اتاقک و از بین رفتن آسایش سرنشینان منجر می‌شود و از طرف دیگر،مانع از جریان یافتن هوا در راستای شیشه شده و هوا را تا حدودی از شیشه منحرفمی‌کند.

در نهایت بهترین حالت، وضعیتی عنوان شدهکه دریچه‌های ورودی در زیر شیشه و A-Pillar سمت چپ باشد و خروجی در A-Pillar سمتراست واقع شده باشد.


موضوعات

صفحات