2013/02/20

なんで10mmにしたか(4)参考論文「数値分析による空冷内燃機関の冷却フィンにおける熱伝導増加」 Heat Transfer Augmentation of Air Cooled Internal Combustion Engine



Heat Transfer Augmentation of Air Cooled Internal Combustion Engine
Using Fins through Numerical Techniques


図は、「数値分析による空冷内燃機関の冷却フィンにおける熱伝導増加」 Heat Transfer Augmentation of Air Cooled Internal Combustion Engine から、
インドのタミルナド週 VIT大学、Mishra A.K., Nawal S. and Thundil Karuppa Raj R氏の論文、

意訳すると、「CFD解析による空冷内燃機関の冷却フィンの熱伝導増加に関する考察」とでもなりましょうか。

最近、機械学会の論文見てても、インドの論文が多いですね、年間何十万人もの大学院博士課程修了者が出て、
中産階級が爆発的に増えてますから、優秀な論文も出るのでしょう。
少し前に出ている日本の論文と比較すると、傾向の差が確実に出ていますね

というわけで、引用させていただきます。

Conclusion
For a given thermal load, the fin material and fin array
parameters could be optimized in a better way by numerical
simulation methods. CFD could be used to determine optimal
values of fin parameters before actual design. To increase the
cylinder cooling, the cylinder should have a greater number of
fins. However, the cylinder cooling may decrease with an
increased number of fins and too narrow a fin pitch. The is
because the air could not flow well between the fins, thus the
overlapping of thermal boundary layers occurs at the upper and
lower fin surfaces.
The study reveals that the optimized fin material with the
greatest effective cooling is copper, the effective heat transfer
coefficient is found to be more for a pitch of 10mm and this
optimized fin array parameters is helpful in improving the
efficiency of the engine.
Acknowledgement



門外漢が、エッセンスの「結論」だけ見て判断するのは本当は問題も多いのですが、
ここを見ますと、CFD解析によれば、20km/hから80km/hの速度域で、この大きさの空冷エンジンでのフィンピッチは、10mmピッチが最も効果的となるとしています。

フィン素材では銅が優れているとなっています。先人の経験則に元ずく、フィンピッチ10mmの妥当性が開示されたといえますでしょうか?
他の論文みると前提条件にもよるのでしょうが、20km/h位だと20mmピッチが良くて、さらに速度があがると
7mmが良いというような論文もありました。


高速では粘性を持つ空気と、熱境界の話の難解な話ですから、こうやって計算で出来ると、さらに
効果的になっていくのでしょうね


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