شبیه سازی عددی یک رادیاتور فشرده با پره های دندانه ای

امروزه شبیه سازی های کامپیوتری از جایگاه ویژه ای در بررسی عملکرد سیستم های حرارتی برخوردار شده است. دراین مقاله رادیاتور سیستم خنک کاری موتور دیزل لکوموتیو ایران سفیر شبیه سازی می شود. این رادیاتور از آرایش موازی و سری چند مبدل حرارتی فشرده که دارای پره های دندانه ای می باشند تشکیل شده است و دارای دو بخش دمابالا و دما پایین می باشد. باتوجه به پیچیدگی و فشردگی صفحات انتقال حرارت به کار رفته در رادیاتور، شبیه سازی در دو مرحله انجام شده است. در بخش اول رابطه ای برای ضریب انتقال حرارت سمت هوا و سمت سیال خنک کننده به کمک دینامیک سیالات محاسباتی همبسته سازی می شود. باتوجه به وقوع پدیده ی ریزش گردابه ها در آرایش دندانه ای پره ها، معادلات حاکم به صورت گذرا، در فضای دوبعدی حل شده است. گام زمانی مناسب برای حل گذرا باتوجه به مدت زمان جدایش گردابه ها از سطح انتخاب می شود. در بخش دوم با استفاده از کد محاسباتی که توسعه داده می شود، عملکرد حرارتی کلی رادیاتور به عنوان یک مبدل حرارتی شبیه سازی می شود. دراینجا توزیع دما درون رادیاتور و عملکرد حرارتی رادیاتور مورد بررسی قرار می گیرد. میزان حرارت دفع شده از رادیاتور در دبی های مختلف جریان سیال و همچنین دماهای سیال خروجی از رادیاتور از جمله خروجی های کد توسعه داده شده می باشد. در نهایت به کمک نتایج استخراج شده، منحنی عملکرد حرارتی رادیاتور بدست می آید.