آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در سیستم دیسک ترمز

آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در سیستم دیسک ترمز


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در سیستم دیسک ترمز با نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در سیستم دیسک ترمز

مقدمه ­ای بر دیسک ترمز

سیستم ترمز خودرو متشکل از دیسک، کالیپر و لنت­ ها می­باشد. در این سیستم، لنت­ ها به وسیله­ ی پیستونی که درون کالیپر تعبیه شده، از دو طرف دیسک بر روی دیسک فشار می ­آورند و این گونه باعث کاهش سرعت چرخش دیسک و درنهایت توقف کامل آن می­شوند. در فرایند ترمزگیری، انرژی مکانیکی بر اثر اصطکاک حاصل از تماس بین سطح لنت­ ها و سطح دیسک به انرژی حرارتی تبدیل می شود. البته این افزایش حرارت در لنت و دیسک در گذر زمان موجب آسیب به آنها، پایین آمدن کیفیت ترمز و درنهایت پایان عمر لنت­ ها می­شود. شکل 1 شماتیکی از سیستم دیسک ترمز خودرو را نشان می­ دهد.

 

شکل 1 : شماتیکی از سیستم دیسک ترمز

 

شرح مسأله :

در این شبیه­ سازی به بررسی رفتار حرارتی دیسک ترمز پس از اعمال نیروی اصطکاکی ناشی از تماس با لنت ترمز پرداخته است. درواقع، ، با توجه به سرعت دورانی بالای دیسک، اصطکاک بین لنت ترمز و دیسک موجب تولید حرارت بسیار بالایی درون لنت و دیسک می­گردد و این امر در بلند مدت موجب آسیب به لنت شده و عملکرد سیستم ترمز را با اختلال مواجه می­کند. لذا جهت بهبود عملکرد لنت ترمز، باید سعی گردد تا با ایجاد انتقال حرارت با هوای محیط اطراف از افزایش بیش از حد دمای لنت و دیسک ترمز جلوگیری نمود. در مدل حاضر، از انتقال حرارت درون لنت ترمز ناشی از تماس با سطح دیسک استفاده شده است. دیسک از جنس فولاد بوده و با سرعت دورانی مشخص درحال چرخش می­باشد.

برای شبیه­ سازی حاضر، از چند فرض استفاده شده است:

  • شبیه­ سازی از نظر زمانی در حالت پایا انجام گرفته است. درواقع، سرعت دورانی دیسک در حال چرخش مقداری ثابت در گذر زمان فرض شده است.
  • مسأله از دیدگاه pressure-based حل شده است.
  • اثر گرانش زمین در حل این مدل نادیده گرفته شده است.

 

شکل 2 : نمایی از هندسه­ ی ترسیمی

 

شبکه­بندی با استفاده از نرم­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی مدل به صورت بدون سازمان و به تعداد 198594 سلول انجام شده است. شکل 3 نمایی از شبکه­بندی مدل را نشان می­دهد.

شکل 3 : نمایی از شبکه­ بندی

گام 2) مراحل شبیه­ سازی

خلاصه­ ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول 1 آمده است :

 

تعریف udf : بر اثر تماس بین سطح لنت ترمز و صفحه­ ی دیسک، حرارتی از صفحه­ی دیسک به سطح لنت انتقال می­یابد. با توجه به این موضوع که هندسه­ی لنت ساختار متقارنی ندارد، توزیع حرارت انتقال یافته بر روی نقاط مختلف سطح آن متفاوت می­باشد و به شعاع لنت قطاعی شکل وابسته می­باشد. از این­رو، با استفاده از کد udf پروفیل توزیع حرارت انتقالی بر روی سطح لنت تعریف شده است.

جهت تعریف تابع udf برای تعریف گرمای تولیدی درون لنت، از رابطه­ ی زیر استفاده می­گردد: ( S، ξ، µ، r، p و ω به ترتیب معرف سطح تماس تحت تأثیر اصطکاک، ضریب پخش گرمایی یا دیفیوژن، ویسکوزیته، شعاع سطح دایروی، فشار اعمالی روی سطوح و سرعت دورانی دیسک می­باشد.)

 

 

استفاده از تکنیک frame motion : از آنجایی که دیسک موجود در بخش مرکز مدل در حال چرخش می­باشد، از تکنیک frame motion برای تعریف میزان سرعت دورانی دیسک استفاده شده است. سرعت دورانی برای این دیسک برابر 20 rad.s-1 در نظر گرفته شده است.

 

 

 

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در سیستم دیسک ترمز”