(Luận văn thạc sĩ hcmute) tối ưu hóa quá trình giải nhiệt áo nước xylanh của xe tay ga bằng phương pháp mô phỏng số học và thực nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH TẤN ĐẠT TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH GIẢI NHIỆT TỪ THÀNH XYLANH RA ÁO NƯỚC TRÊN XE TAY GA BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG SỐ HỌC VÀ THỰC NGHIỆM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 SKC0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/2014 Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Huỳnh Tấn Đạt Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 10/02/1978 Nơi sinh: Bình Định Quê quán: Bình Định Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Tổ 7, Ấp Thiên Bình, Đồng Nai Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: Fax: E-mail: II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …/… đến …/ … Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Đại học quy Thời gian đào tạo từ 2004 đến 2008 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Ngành học: Cơ khí động lực III QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 9/7/2010 đến 1/10/2009 đến 4/2010 Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Trường Cao đẳng Nghề số Giáo viên Công ty TNHH INTERFOOD Nhân viên kỹ thuật Công ty TNHH VPS Nhân viên kỹ thuật 20 /3 /2008 đến 1/10/2009 i Luan van LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 04 năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) ii Luan van CẢM TẠ Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành, sâu sắc tới PGS TS Đặng Thành Trung, người tận tình hướng dẫn sâu sắc mặt khoa học quan tâm, động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực hồn thành luận văn: “Tối ưu hóa trình giải nhiệt từ thành xylanh áo nước xe tay ga phương pháp mô số học thực nghiệm” để tơi hồn thành đề tài Xin chân thành cám ơn tất quý thầy cô khoa Cơ khí Động lực - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, anh chị học viên khóa trước, bạn học viên khóa tận tình giúp đỡ để em hồn thành đề tài Do trình độ thời gian có hạn nên chắn đề tài cịn nhiều thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến tất q thầy cơ, anh chị bạn Xin chân thành cám ơn! TP HCM, ngày 01 tháng 04 năm 2014 Huỳnh Tấn Đạt iii Luan van TÓM TẮT Nghiên cứu thực hai phương pháp thực nghiệm mơ số cho hai áo nước xylanh có không xẻ rãnh để so sánh, đánh giá đặc tính truyền nhiệt chúng điều kiện thay đổi lưu lượng nhiệt độ Lưu chất làm việc nước Người nghiên cứu thiết kế chế tạo thành cơng áo nước xylanh có xẻ rãnh bên Trong nghiên cứu này, lòng xylanh gia nhiệt bên nhiệt độ từ 500 oC đến 650 oC, nhiệt độ nước vào 30 oC, lưu lượng nước 1000 ml/phút Khi nhiệt độ nòng xylanh tăng từ 500 0C đến 650 0C, nhiệt độ phía ngồi áo nước xylanh tăng từ 80 đến 92 0C nhiệt độ nước tăng từ 52 đến 64 0C Với kết thu theo phương pháp thực nghiệm, nhiệt độ phía ngồi áo nước khơng xẻ rãnh cao oC nhiệt độ nước thấp oC so với áo nước xẻ rãnh Với kết thu theo phương pháp mô số, nhiệt độ phía ngồi áo nước cao oC nhiệt độ nước thấp oC so với áo nước xẻ rãnh Hai phương pháp nghiên cứu cho kết luận áo nước có xẻ rãnh có trình trao đổi nhiệt tốt so với áo nước không xẻ rãnh Kết thu từ hai nghiên cứu đồng thuận với nhau, tương ứng với sai số cực đại nhỏ % iv Luan van ABSTRACT The study has been carried out by both experimental and numerical simulation methods for both the cylinder water jacket with groove cutting and without groove cutting to compare and evaluate their heat transfer phenomena under changing flow rate and temperature conditions Water is the working fluid The research has successfully designed and manufactured the cylinder water jacket with groove cutting In this study, with the inlet water temperature of 30 oC and flow rate of 1000 ml/min, when the cylinder inside temperature was varying from 500 to 650 0C, the outside surface temperature of jacket increased from 80 to 92 0C and the outlet water temperature increased from 52 to 64 0C With the results obtained by the experimental method, the outside surface temperature of the jacket without groove cutting is higher than oC and the outlet water temperature is lower than °C compare with the water jacket with groove cutting With the results obtained by the numerical simulation method, the outside surface temperature of the jacket without groove cutting is higher than oC and the outlet water temperature is lower than °C compare with the water jacket with grove cutting By two methods, the results shown that the heat transfer obtained from the jactket with groove cutting is higher than that obtained from the jacket without groove cutting The results obtained from numerical analyses were in good agreement with those obtained from experiments, with maximum discrepancies estimated to be less than % v Luan van MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Xác nhận cán hướng dẫn Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Abstract .v Danh mục ký hiệu chữ viết tắt ix Danh mục hình x Danh mục bảng xiii Chương TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Tổng quan kết nghiên cứu liên quan 1.3 Mục đích đề tài .8 1.4 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT .9 2.1 Lý thuyết truyền nhiệt 2.2 Làm lạnh - gia nhiệt đối lưu hệ số truyền nhiệt 12 2.3 Đối lưu tự nhiên – hệ số Grashof .14 2.4 Hệ số Nusselt 15 2.5 Dòng chảy lưu chất 16 2.6 Navier-Stokes chịu nén yếu 22 2.7 Giới thiệu phần mềm COMSOL 23 vi Luan van Chương PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG SỐ 25 3.1 Mơ hình thực nghiệm 25 3.1.1 Lắp đặt hệ thống thí nghiệm 25 3.1 Mẫu áo nước xylanh không xẻ rãnh 26 3.1 Thiết kế áo nước xylanh có xẻ rãnh 27 3.1.4 Dụng cụ đo .29 3.2 Mô số .30 3.2.1 Thiết lập miền 30 3.2.2 Điều kiện biên 31 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .33 4.1 Kết hình ảnh mơ áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh với lưu lượng nước 1000 ml/phút nhiệt độ thay đổi 34 4.1.1 Ở nhiệt độ 500 0C .34 4.1.1.1 Hình ảnh nhiệt độ phân bố bề mặt phía ngồi áo nước xylanh xẻ rãnh khơng xẻ rãnh .34 4.1.1.2 Hình ảnh nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh 36 4.1.2 Ở nhiệt độ 550 0C .37 4.1.2.1 Hình ảnh nhiệt độ phân bố bề mặt phía ngồi áo nước xylanh .37 4.1.2.2 Hình ảnh nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh 38 4.1.3 Ở nhiệt độ 600 0C .39 4.1.3.1 Hình ảnh nhiệt độ phân bố bề mặt phía ngồi áo nước xylanh .39 4.1.3.2 Hình ảnh nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh 40 4.1.4 Ở nhiệt độ 650 0C .41 4.1.4.1 Hình ảnh nhiệt độ phân bố bề mặt phía ngồi áo nước xylanh .41 4.1.4.2 Hình ảnh nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh 42 4.2 Kết hình ảnh mơ áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh với lưu lượng nước 500 ml/phút nhiệt độ thay đổi 44 4.2.1 Ở nhiệt độ 500 0C .44 4.2.1.1 Hình ảnh nhiệt độ phân bố bề mặt phía ngồi áo nước xylanh .44 vii Luan van 4.2.1.2 Hình ảnh nhiệt độ nước đầu 45 4.2.2 Ở nhiệt độ 550 0C .46 4.2.2.1 Hình ảnh nhiệt độ phân bố bề mặt phía ngồi áo nước xylanh .46 4.2.2.2 Hình ảnh nhiệt độ nước đầu 47 4.3 So sánh kết thực nghiệm mô áo nước xylanh lưu lượng 1000 ml/phút 49 4.3.1 Nhiệt độ nước đầu áo nước xylanh xẻ rãnh không xẻ rãnh 49 4.3.2 Sự phân bố nhiệt độ bề mặt phía bên ngồi áo nước xylanh xẻ rãnh khơng xẻ rãnh 50 4.4 So sánh kết thực nghiệm mô áo nước xylanh lưu lượng 500 ml/phút 51 4.4.1 Nhiệt độ nước đầu áo nước xylanh 51 4.4.2 Sự phân bố nhiệt độ bề mặt phía bên ngồi áo nước xylanh .52 4.5 Sự truyền nhiệt qua vách thành xylanh 53 4.5.1 Áo nước xylanh xẻ rãnh lưu lượng 500 ml/phút 53 4.5.2 Áo nước xylanh không xẻ rãnh lưu lượng 1000 ml/phút 54 4.6 Nhiệt độ vách thành xylanh ảnh hưởng đến nhiệt độ đầu nước .55 4.6.1 Trường hợp 1000 ml/phút 55 4.3.2 Trường hợp 500 ml/phút 56 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .57 5.1 Kết luận 57 5.2 Kiến nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 viii Luan van DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ac : diện tích mặt cắt, m2 BTĐN : trao đổi nhiệt Dh : đường kính quy ước, m F : hệ số ma sát Fanning H : hệ số tỏa nhiệt đối lưu, W/m2K k : hệ số truyền nhiệt tổng, W/m2K L : chiều dài kênh mini, m m : lưu lượng khối lượng, kg/s NTU : số truyền nhiệt đơn vị (Number of Transfer Unit) Nu : số Nusselt p : áp suất, Pa P : đường kính ướt, m Q : lượng nhiệt truyền qua thiết bị, W q : mật độ dòng nhiệt, W/m2 Re : số Reynolds T : nhiệt độ, K  : độ nhớt động lực học, Ns/m2  : khối lượng riêng, kg/m3  : hệ số dẫn nhiệt, W/m K  : vận tốc, m/s  : hiệu suất  : số hoàn thiện, W/kPa T : nhiệt độ chênh lệch, K p : tổn thất áp suất, Pa ix Luan van 4.2.2.2 Hình ảnh nhiệt độ nước đầu Áo nước xẻ rãnh Áo nước không xẻ rãnh Hình 4.13: Hình ảnh nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh nhiệt độ 550 0C lưu lượng nước 500ml/phút Khi lưu lượng nước giảm từ 1000 ml/phút đến 500 ml/phút nhiệt độ lịng xylanh 550 0C lượng nhiệt truyền từ vách thành xylanh đến áo nước thông qua nước lớn thể Hình 4.13 Bên cạnh đó, nước sẻ trao đổi phần nhiệt từ vách thành xylanh đưa Kết cho thấy nhiệt độ trung bình đầu áo nước xẻ rãnh cao 30C so với nhiệt độ trung bình đầu áo nước khơng xẻ rãnh Điều lý giải bên áo nước xẻ rãnh có diện tích trao đổi nhiệt lớn hơn, tạo dịng chảy xốy lóc cao so với áo nước khơng xẻ rãnh Nó phù hợp theo quy luật trường hợp nhiệt độ nước đầu cao từ 0C 47 Luan van Nhiệt độ phía ngồi áo nước xylanh nhiệt độ nước đầu 120 C 100 80 60 40 Nhiệt độ phía ngồi áo nước xylanh khơng xẻ rãnh Nhiệt độ phía ngồi áo nước xylanh xẻ rãnh 20 Nhiệt độ đầu áo nước không xẻ rãnh Nhiệt độ đầu áo nước có xẻ rãnh 500 550 600 650 Nhiệt độ lòng xylanh C Hình 4.14: Thể kết mơ nhiệt độ lịng xylanh, bề mặt ngồi áo nước xylanh nhiệt độ nước đầu lưu lượng 500 ml/phút Ở trường hợp 500 ml/phút kết mô nhiệt độ nước nhiệt độ bề mặt áo nước xylanh tổng kết lại hình 4.14 Kết cho thấy nhiệt độ bề mặt ngồi áo nước xylanh khơng xẻ rãnh cao nhiệt độ áo nước xylanh xẻ rãnh nhiệt độ nước đầu áo nước không xẻ rãnh thấp nhiệt độ đầu áo nước xẻ rãnh Ở lưu lượng 500 ml/phút lưu lượng thay đổi nhiệt độ nước nhiệt độ bề mặt vách thành xylanh cao 1000 ml/phút 48 Luan van 4.3 So sánh kết thực nghiệm mô áo nước xylanh lưu lượng 1000 ml/phút 4.3.1 Nhiệt độ nước đầu áo nước xylanh xẻ rãnh không xẻ rãnh Trong nghiên cứu này, Hình 4.15 thể mối quan hệ nhiệt độ nước đầu hai áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh lưu lượng nước 1000 ml/phút nhiệt độ lòng xy lanh thay đổi từ 500 0C đến 650 0C Khi nhiệt độ lòng xylanh tăng từ 500 đến 650 0C, nhiệt độ nước tăng từ 52 đến 64 0C Hình 4.15: So sánh kết thực nghiệm mô nhiệt độ nước đầu áo nước xylanh xẻ rãnh không xẻ rãnh Cả thực nghiệm mô số cho thấy rằng, nhiệt độ nước trường hợp có xẻ rãnh cao khơng xẻ rãnh Kết thí nghiệm cho thấy nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh cao 0C so với áo nước khơng xẻ rãnh Trong đó, điều kiện trên, mô cho thấy nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh cao 0C so với áo nước không xẻ rãnh, sai lệch cực đại mô thực nghiệm 3,1% 49 Luan van 4.3.2 Sự phân bố nhiệt độ bề mặt phía bên ngồi áo nước xylanh xẻ rãnh không xẻ rãnh Cùng điều kiện thực nghiệm trên, nhiệt độ nòng xylanh tăng từ 500 0C đến 650 0C, nhiệt độ phía ngồi áo nước xylanh tăng từ 80 0C đến 92 0C Hình 4.16 cho thấy kết thực nghiệm nhiệt độ phía ngồi áo nước xẻ rãnh thấp C so với áo nước không xẻ rãnh; đó, mơ cho thấy nhiệt độ phía áo nước xẻ rãnh thấp 0C so với áo nước khơng xẻ rãnh Hình 4.16: So sánh kết thực nghiệm mô phân bố nhiệt độ bề mặt phía bên ngồi áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh Trong trường hợp áo nước xẻ rãnh, nhiệt độ chênh lệch lớn mô số thực nghiệm 0C, tương ứng phần trăm sai lệch 3,7% Trong trường hợp áo nước không xẻ rãnh, nhiệt độ lênh lệch lớn mô số thực nghiệm 0C, tương ứng phần trăm sai lệch 7,4 % 50 Luan van 4.4 So sánh kết thực nghiệm mô áo nước xylanh lưu lượng 500 ml/phút 4.4.1 Nhiệt độ nước đầu áo nước xylanh Trong nghiên cứu này, Hình 4.17 thể mối quan hệ nhiệt độ nước đầu hai áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh lưu lượng nước 500 ml/phút nhiệt độ lòng xy lanh thay đổi từ 500 0C đến 650 0C Kết thí nghiệm cho thấy nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh cao 0C so với áo nước không xẻ rãnh Ở điều kiện trên, mô cho thấy nhiệt độ nước đầu áo nước xẻ rãnh cao 0C so với áo nước khơng xẻ rãnh Hình 4.17: So sánh kết thực nghiệm mô nhiệt độ nước đầu áo nước xylanh xẻ rãnh không xẻ rãnh Tương tự thực nghiệm mô áo nước xẻ rãnh cho thấy giá trị nhiệt độ nước đầu sai lệch lớn 0C tương ưng phần trăm sai lệch 5.4 % giá trị nhiệt độ áo nước không xẻ rãnh sai lệch lớn 0C tương ưng phần trăm sai lệch % Kết nghiên cứu cho thấy áo nước xẻ rãnh giải nhiệt tốt so với áo nước không xẻ rãnh 51 Luan van 4.4.2 Sự phân bố nhiệt độ bề mặt phía bên ngồi áo nước xylanh Hình 4.18: So sánh kết thực nghiệm mô phân bố nhiệt độ bề mặt phía bên ngồi áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh Cùng điều kiện thực nghiệm trên, Hình 4.18 cho thấy kết thực nghiệm nhiệt độ phía ngồi áo nước xẻ rãnh thấp 0C so với áo nước không xẻ rãnh Mô cho thấy nhiệt độ phía ngồi áo nước xẻ rãnh thấp C so với áo nước không xẻ rãnh Trong trường hợp áo nước xẻ rãnh, nhiệt độ lênh lệch lớn mô số thực nghiệm 0C, tương ứng phần trăm sai lệch % Trong trường hợp áo nước không xẻ rãnh, nhiệt độ chênh lệch lớn mô số thực nghiệm 0C, tương ứng phần trăm sai lệch 7,6 % Kết nghiên cứu cho thấy áo nước xẻ rãnh giải nhiệt tốt so với áo nước không xẻ rãnh 52 Luan van 4.5 Sự truyền nhiệt qua vách thành xylanh 4.5.1 Áo nước xylanh xẻ rãnh lưu lượng 500 ml/phút C mm Hình 4.19: So sánh truyền nhiệt qua vách thành xylanh (áo nước xẻ rãnh) điểm nhiệt độ thay đổi lưu lượng nước 500 ml/phút Trong trường hợp này, lưu lượng nước cố định 500 ml/phút nhiệt độ thay đổi từ 500 0C đến 650 0C, lượng nhiệt truyền từ lịng xylanh đến phía vách thành truyền phía vách ngồi thành xylanh theo quy luật giảm dần thể Hình 4.19 Hình cho thấy mối quan hệ bốn điểm nhiệt độ thể từ lòng xylanh đến bề mặt phía ngồi thành xylanh Điểm nhiệt độ thứ phân bố lòng xylanh điểm nhiệt độ cao (500 0C, 550 0C, 600 0C, 650 0C) Điểm nhiệt độ thứ hai phân bố vách phía thành xylanh (ở vị trí bán kính lịng xylanh 25 mm) cho thấy giá trị nhiệt độ giảm dần (102 0C, 110 0C, 1200C, 126 0C) Điểm nhiệt độ thứ ba phân bố vách vách (92 0C, 100 0C, 1100C, 116 0C Điểm nhiệt độ thứ tư phân bố vách thành xylanh (bề dày thành xylanh mm) giá trị nhiệt độ giảm (82 0C, 90 0C, 100 0C, 106 0C) 53 Luan van 4.5.2 Áo nước xylanh không xẻ rãnh lưu lượng 1000 ml/phút C mm Hình 4.20: So sánh truyền nhiệt qua vách thành xylanh (áo nước xẻ rãnh) điểm nhiệt độ thay đổi lưu lượng nước 1000 ml/phút Ở điều kiện thực nghiệm trên, tăng lưu lượng nước lên 1000 ml/phút lượng nhiệt trao đổi từ lịng xylanh đến phía vách thành truyền phía vách thành xylanh tuân theo quy luật giảm dần thể Hình 4.20 Kết thực nghiệm cho thấy lượng nhiệt trường hợp trao đổi nhiệt tốt so với trường hợp lưu lượng nước 500 ml/phút Hình 4.19 cho thấy độ chênh lệch nhiệt độ điểm hai ba gần giống điểm ba điểm bốn chúng có giá trị nhiệt trở Tuy nhiên độ chênh nhiệt độ điểm hai lớn bên lịng xylanh, khối khí có nhiệt độ cao đến bề mặt lòng xylanh, giá trị nhiệt độ khơng khí bao quanh lịng xylanh giá trị nhiệt độ bề mặt lịng xylanh có chênh lệch lớn Kết luận hai đồ thị thay đổ lưu lượng từ 500 ml/phút lên đến 1000 ml/phút nhiệt độ vách thành xylanh giảm 10 0C 54 Luan van 4.6 Nhiệt độ vách thành xylanh ảnh hưởng đến nhiệt độ đầu nước Nhiệt độ vách thàn xylanh 4.6.1 Trường hợp 1000 ml/phút Nhiệt độ vách thành xylanh không xẻ rãnh Nhiệt độ vách thành xylanh xẻ rãnh Nhiệt độ đầu áo nước không xẻ rãnh Nhiệt độ đầu áo nước xẻ rãnh Hình 4.21: So sánh nhiệt độ vách thành xylanh nhiệt độ nước đầu lưu lượng 1000 ml/phút Trong nghiên cứu này, hình 4.21 thể mối quan hệ nhiệt độ nước đầu nhiệt độ vách thành xylanh hai áo nước có khơng xẻ rãnh lưu lượng nước 1000 ml/phút Kết cho thấy nhiệt độ vách thành xylanh tỉ lệ thuận với nhiệt độ nước đầu ra; nhiệt độ vách thành xylanh tăng nhiệt độ nước đầu tăng Đối với áo nước xẻ rãnh, nhiệt độ vách thành tăng từ 95 0C đến 120 0C nhiệt độ nước đầu tăng từ 55 0C đến 64 0C Kết cho thấy độ chênh nhiệt độ vách thành xylanh nước tăng từ 40 0C đến 54 0C Trường hợp áo nước không xẻ rãnh, độ chênh nhiệt độ vách thành xylanh nước tăng từ 53 0C đến 68 0C Như vậy, độ chênh nhiệt độ áo nước xẻ rãnh thấp từ 13 0C đến 14 0C so với áo nước không xẻ rãnh Kết lý giải nhiệt Nhiệt độ vách thàn xylanh độ vách thành xylanh xẻ rãnh thấp nhiệt độ vách thành xylanh khơng xẻ rãnh nhiệt độ nước đầu cao 55 Luan van Nhiệt độ vách thàn xylanh 4.3.2 Trường hợp 500 ml/phút Nhiệt độ vách thành xylanh không xẻ rãnh Nhiệt độ vách thành xylanh xẻ rãnh Nhiệt độ đầu áo nước không xẻ rãnh Nhiệt độ đầu áo nước xẻ rãnh Hình 4.22: So sánh nhiệt độ vách thành xylanh nhiệt độ nước đầu lưu lượng 500 ml/phút Hình 4.22 thể mối quan hệ nhiệt độ nước đầu nhiệt độ vách thành xylanh hai áo nước có khơng xẻ rãnh lưu lượng nước 500 ml/phút Kết cho thấy nhiệt độ vách thành xylanh tỉ lệ thuận với nhiệt độ nước đầu ra; nhiệt độ vách thành xylanh tăng nhiệt độ nước đầu tăng Đối với áo nước xẻ rãnh, nhiệt độ vách thành tăng từ 102 0C đến 126 0C nhiệt độ nước đầu tăng từ 57 0C đến 74 0C Kết cho thấy độ chênh nhiệt độ vách thành xylanh nước tăng từ 45 0C đến 52 0C Trường hợp áo nước không xẻ rãnh, nhiệt độ vách thành tăng từ 112 0C đến 133 0C nhiệt độ nước đầu tăng từ 54 0C đến 65 0C; độ chênh nhiệt độ vách thành xylanh nước tăng từ 58 0C đến 68 0C Như vậy, độ chênh nhiệt độ áo nước xẻ rãnh thấp từ 13 0C đến 16 0C so với áo nước không xẻ rãnh Kết cho thấy nhiệt độ vách thành xylanh xẻ rãnh thấp nhiệt độ vách thành xylanh không xẻ rãnh nhiệt độ nước đầu cao 56 Luan van Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Trước hết nghiên cứu tổng quan kết nghiên cứu liên quan đến trình giải nhiệt áo nước xylanh thiết kế chế tạo thành công áo nước xẻ rãnh Nghiên cứu thực hai phương pháp thực nghiệm mô số để so sánh đánh giá đặc tính truyền nhiệt áo nước xẻ rãnh không xẻ rãnh Nghiên cứu thực điều kiện lòng xylanh gia nhiệt bên nhiệt độ từ 500 oC đến 650 oC, nhiệt độ nước vào 30 oC, vận tốc nước 1000 ml/phút Kết thu theo phương pháp thực nghiệm nhiệt độ thành xylanh áo nước không xẻ rãnh cao 10 oC, nhiệt độ phía ngồi áo nước cao C, nhiệt độ nước thấp oC so với áo nước xẻ rãnh Kết thu theo o phương pháp mơ nhiệt độ thành xylanh áo nước khơng xẻ rãnh cao oC, nhiệt độ phía áo nước cao oC, nhiệt độ nước thấp oC so với áo nước xẻ rãnh Qua hai phương pháp thực nghiên cứu cho kết luận áo nước có xẻ rãnh có trình trao đổi nhiệt tốt so với áo nước không xẻ rãnh Mặc dù, hai phương pháp nghiên cứu cịn có sai lệch giá trị nhiệt độ thu sai số nằm phạm vi cho phép (nhỏ 8%) Các sai lệch xảy trình thực nghiệm thiết bị đo có sai số trình đo có ảnh hường số yếu tố bên ngồi gió, nhiệt độ khơng khí… 5.2 Kiến nghị Kết nghiên cứu thấy mặt truyền nhiệt việc sử dụng áo nước xylanh có xẻ rãnh hồn tồn thay cho áo nước xylanh không xẻ rãnh xe tay ga Tuy nhiên, bị hạn chế thời gian nghiên cứu, nên cần nghiên cứu tính áo nước xylanh có xẻ rãnh 57 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Wamei Lin, Modeling and Performance Analysis of Alternative Heat Exchangers for Heavy Vehicles, Thesis for the degree of Licentiate of Engineering, 2011, Lund University [2] S.M Khot and Santosh D Satre, Comparitive study of cooling jacket models of a Diesel engine using CFD analysis, Proceedings of the Third Biennial National Conference on Nascent Technologies (NCNTE-2012), 2012, pp.68-74 [3] Qingzhao wang, Numerical analysis of cooling effects of a cylinder heat water jacket, Master thesis http://www.d.umn.edu/math/Technical%20Reports/Technical%20Reports%202 007-/TR%2020 09/TR_2009_4.pdf [4] Andrew Powell, Engineering Projects, 1563 Major Oaks Road Pickering, Ontario L1X 2L1 Canada, 2005 [5] J Ajay Paul, Sagar Chavan Vijay, U.Magarajan, and R.Thundil Karuppa Raj, Experimental and Parametric Study of Extended Fins In The Optimization of Internal Combustion Engine Cooling Using CFD, International Journal of Applied Research in Mechanical Engineering (IJARME), Volume-2, Issue-1, 2012, pp 8190 [6] Pulkit Agarwal, Mayur Shrikhande and P Srinivasan, Heat Transfer Simulation by CFD from Fins of an Air Cooled Motorcycle Engine under Varying Climatic Conditions, Proceedings of the World Congress on Engineering 2011 Vol III, WCE 2011, July – 8, 2011, London, U.K [7] Masao Yoshida, Soichi Ishihara, Yoshio Murakami, Kohei Nakashima and Masago Yamaoto, Air – cooling effects of Fins on a Motorcycle Engine, JSME International Juornal, Series B, Vol 49, No 3, 2006 [8] Chackol, Biswadip Shomel and Vinod Kumar, A.K Agarwal, D.R Katkar, Numerical Simulation for Improving Radiator Efficiency by Air Flow Optimization 58 Luan van [9] Robert S Laramee, Effective visualization of heat transfer, 12th international symposium on flow visualization, September 10-14, 2006, pp 1-11 [10] Thanhtrung Dang, Daly Minh Nao, Ngoctan Tran, and Jyh-tong Teng, A novel design for a scooter radiator using minichannel, International Journal of Computational Engineering Research, 2013,Volume 3, Issue 6, pp 41-49 [11] Thanhtrung Dang and Jyh-tong Teng, Comparison on the heat transfer and pressure drop of the microchannel and minichannel heat exchangers, Heat and Mass Transfer, Vol, 47, 2011, pp 1311-1322 59 Luan van 60 Luan van S K L 0 Luan van ... tiếp tục dẫn đến cháy xe bó kẹt piston vào thành xylanh Vì lý người thực chọn đề tài ? ?Tối ưu hóa q trình giải nhiệt từ thành xylanh áo nước xe tay ga phương pháp mô số học thực nghiệm? ?? nhằm mục đích... khoa học quan tâm, động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực hồn thành luận văn: ? ?Tối ưu hóa q trình giải nhiệt từ thành xylanh áo nước xe tay ga phương pháp mô số học. .. cứu đánh giá trình trao đổi nhiệt áo nước thành xylanh xe ô tô xe gắn máy liên quan Luan van Nghiên cứu tạo rãnh thành áo nước xe tay ga phương pháp mô số học thực nghiệm Nghiên cứu thực điều kiện