حسن خالقی - عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
محمد خرم دل - فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
قاسم حیدری نژاد - عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

در این پژوهش، شبیه سازی گردابه بزرگ جریان ورودی به سیلندر بر روی یک سیلندر- پیستون متقارن محوری آزمایشگاهی انجام شده است. در همین راستا یک کد کامپیوتری برای حل عددی معادلات حاکم بر جریان ورودی به سیلندر در موتورهای احتراق داخلی توسعه یافته است. نتایج به دست آمده نشان میدهد که روش شبیه سازی گردابه بزرگ در مقایسه با مدل کی اپسیلون، در محاسبات مربوط به ویژگیهای اغتشاشی جریان بسیار بهتر عمل میکند که در این پژوهش با محاسبه نوسانات سرعت محوری در زوایای مختلف میل لنگ و مقایسه با نتایج تجربی این برتری نشان داد هشده است. نوسانات سرعت محوری در مرحله مکش نسبت به مرحله تراکم سطح بالاتری را اختیار می کنند که دلیل آن جت ورودی به سیلندر و گرادیان شدید متغیرها می باشد. در همین راستا جریان در مرحله مکش و در زاویه 100 درجه میل لنگ به بی شترین حد اغتشاش خود می رسد و سپس اغتشاش ایجادشده، شروع به کاهش می کند و تا انتهای مرحله تراکم تقریبا سهم زیادی از اغتشاش از بین می رود. نتایج تحلیل جریان درون سیلندر نیز نشان میدهد که در مرحله مکش، سه گردابه اصلی درون سیلندر تشکیل میشود که بزرگترین آن ها در پشت سوپاپ ایجاد می گردد و در زاویه میل لنگ 65 درجه، این گردابه به دیواره سیلندر برخورد میکند و باعث رشد گردابه ایجادشده در مجاورت پیستون می شود. در طول مرحله تراکم، این سه گردابه جای خود را به یک گردابه در خلاف جهت چرخش گردابه های اولیه و همین طور تعدادی گردابه کوچک میدهند که این اتفاق در زاویه 90 درجه میل لنگ قبل از نقطه مرگ بالا روی می دهد.

موتورهای احتراق داخلی، جریان ورودی به سیلندر، شبیه سازی گردابه بزرگ، دینامیک سیالات محاسباتی