تحلیل عددی رفتار دینامیکی دو شفت متداخل در موتور دوار زوج روتور.

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-9 (9) XML اصل مقاله (682.52 K)
کد مقاله : 1045-ISAV2023 (R1)
نویسندگان
1دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2دانشجوی دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده
موتور دوار زوج روتور، مولد قدرتِ احتراقِ داخلیِ پیشرفته، با حجم و ابعادی کوچک‌تر از موتورهای پیستونی متداول و کارآمد‌تر از موتور وانکل است. در موتور دوار موردنظر، پیستون‌ها، متصل به دو روتور هستند که در یک‌جهت حول محوری واحد، دوران‌ هارمونیک دارند.
ویژگی‌های منحصربه‌فرد اعم از سبکی، ابعاد کوچک، قطعات بسیار کمتر از موتورهای متداول، راندمان مکانیکی و حرارتی بالا، مصرف سوخت پایین در عین داشتن توان بالا و بهره‌مندی از مکانیزم‌های پیشرفته تولید توان و تبدیل و انتقال با سطح بالای فناوری، زمینه پژوهشی گسترده‌ای را برای جایگزینی در صنایع پیشرفته هوایی، دریایی، زمینی و... فراهم می‌کند. هدف اصلی در این مقاله بررسی رفتار دینامیکی دو شفت متداخل در موتور دوار زوج روتور، با درنظرگیری واحد تولید توان و رابط مکانیزم دیفرانسیلی موتور برای استخراج فرکانس‌های طبیعی و دور بحرانی شفت‌ها می‌باشد. ابتدا به معرفی واحدهای تشکیل دهنده موتور و نحوه کارکرد آن پرداخته شده و سپس مدل شفت‌های متداخل با یاتاقان‌ها و جرم‌های متصل، از مقاله مرجع، استخراج و با کمک نرم‌افزار المان محدود انسیس، بازتحلیل و نتایج آن صحه‌گذاری شده است. سپس مدل هندسی شفت‌های متداخل در موتور دوار زوج روتور به همراه جرم‌های متصل به آن، در نرم‌افزار انسیس شبیه‌سازی شد و فرکانس‌های طبیعی و دور بحرانی شفت‌ها استخراج گردید. نتایج نشان داد که موتور دوار زوج روتور در مودهای ارتعاشی اول و دوم دارای تداخل بوده و دچار تشدید شده است که عامل اصلی آن مناسب نبودن یاتاقان‌های میانی برای سرعت‌های بالای 2500 رادیان بر ثانیه است. همچنین موتور تا سرعت 2500 رادیان بر ثانیه برای مدل اولیه طراحی شده بدون هیچ نقصی، به‌خوبی عمل می‌کند.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
.
Authors
مراجع

1. H. Deng, C. Y. Pan, X. J. Xu, X. Zhang, “Mathematical Modeling and Analysis of Gas Torque in TwinRotor Piston Engine”, J. Cent. South Univ., Vol:20(12), pp:3536-3544 Doi:10.1007/s11771-013-1879-y,
(2013).
2. B. Laboo, “The Massive-Yet-Tiny Engine: A comparison of OEM claims”, Land Warfare Conference,
(2012).
3. T. Zou, C. Pan, H. Xu, X. Zhang, H. Chen, “Numerical Calculation of Air Mass Flow in a Dual-Rotor
Piston Engine”, Appl. Mech. Mater, Vol:390, pp:306-312, doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.
390.306, (2013).
 .4ع. باقری زیده سرایی, م. زمانی, م. زارع تبار, “بررسی چرخه عملکرد و مکانیزمهای تولید توان و تبدیل و انتقال موتور دوار زوج روتور” ,
اولین همایش بینالمللی و سومین همایش ملی پیشرانههای دریایی, پژوهشکده مهندسی خودرو, دانشگاه علم و صنعت تهران, (.)1401
5. T. Zou, H. Xu, C. Pan, X. Xu, H. Chen, “Mathematical Modeling and Analysis of Thermodynamic Processes in a Twin-Rotor Piston Engine”, J. Cent. South Univ., Vol:21(11), pp:4163-4171,
Doi:10.1007/s11771-014-2412-7, (2014).
6. X. Xu, H. Xu, H. Deng, F. Gu, C. Talbot, “An Investigation of a Hypocycloid Mechanism Based TwinRotor Piston Engine”, Proc. Inst. Mech. Eng. Part C J Mech. Eng. Sci., Vol:229(1), pp:106-115,
doi:10.1177/0954406214532632, (2015).
7. X. Xu, H. Deng, C. Pan, H. Xu, “A Cam-Quadrilateral Mechanism for Power Transmission of a TwinRotor Piston Engine”, J. Mech. Sci. Technol., Vo:28(3), pp:953-961, Doi:10.1007/s12206-013-1115-6,
(2014).
8. B. V. Librovich, A. F. Nowakowski, “Analysis, Design, and Modeling of a Rotary Vane Engine (RVE)”,
J. Mech. Des. Trans. ASME, Vol:126(4), pp:711-720, Doi:10.1115/1.1711823, (2004).
9. B. Friskney, M. Mohammadpour, S. Theodossiades, C. Craig, G. Rapson, “Effects of Transmission Shaft
Flexibility on Rolling Element Bearing Tribodynamics in a High-Performance Transmission”, Mech.
Mach. Theory, Vol:165(June):104440, doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2021.104440, (2021).
10. P. Yu, C. Wang, L. Hou, G. Chen, “Dynamic Characteristics of an Aero Engine Dual-Rotor System with
Inter-Shaft Rub-impact. Mech. System Signal Process”, Vol:166(June 2021), pp:108475, doi:
10.1016/j.ymssp.2021.108475, (2022).
11. P. Koutsovasilis, “Automotive Turbocharger Rotor Dynamics: Interaction of Thrust and Radial
Bearings in Shaft Motion Simulation”, J. Sound Vib., Vol:455, pp:413-429,
doi:10.1016/j.jsv.2019.05.016, (2019).
12. N. Wang, D. Jiang, H. Xu, “Dynamic Characteristics Analysis of a Dual-Rotor System with Inter-Shaft
Bearing”, Proc. Inst. Mech. Eng. Part G J. Aerosp. Eng., Vol:233(3), pp:1147-1158,
doi:10.1177/0954410017748969, (2019).