د انجن د یخولو سیسټمونو کې د تودوخې لیږد کنویکشن
د انجن د یخولو سیسټم د انجن د فعالیت، موثریت او اوږد عمر ساتلو لپاره یو له خورا مهم فرعي سیسټمونو څخه دی - که په موټرو، جنراتورونو، صنعتي ماشینونو، یا نورو ماشینونو کې وي چې لوړه تودوخه تولیدوي. کله چې انجن کار کوي، د سونګ موادو احتراق او د داخلي برخو ترمنځ رګونه د پام وړ تودوخه رامینځته کوي. که دا تودوخه اداره نشي، د انجن تودوخه کولی شي د خوندي حد څخه هاخوا لوړه شي، چې د فعالیت کمښت، د غوړ زیان، د اجزاو خرابوالی، او حتی د انجن ناکامۍ لامل کیږي. دا هغه ځای دی چې د تودوخې لیږد، په ځانګړې توګه کنویکشن، مهم رول لوبوي.
د تودوخې د لیږد اساسي مفاهیم
په عمومي توګه، د تودوخې لیږد د دریو میکانیزمونو له لارې ترسره کیږي: لیږد، لیږد، او وړانګې. د انجن د یخولو سیسټمونو کې، دا درې واړه په یو وخت کې پیښیږي، مګر لیږد اکثرا "اصلي لوبغاړی" وي ځکه چې دا د مایعاتو (مایعاتو یا ګازونو) جریان لري چې تودوخه له یو ځای څخه بل ځای ته لیږدوي.
- چلښت: د جامدو موادو له لارې د تودوخې لیږد، د بیلګې په توګه د سلنډر دیوال څخه د جاکټ اوبو ته.
- کنویکشن: د جامد سطحې او حرکت کونکي مایع ترمنځ د تودوخې لیږد، د بیلګې په توګه د انجن دیوال څخه کولنټ ته، یا د ریډیټر فین څخه هوا ته.
– وړانګې: د الکترومقناطیسي څپو له لارې د تودوخې انرژۍ اخراج، د مثال په توګه د ګرم انجن له سطحې څخه شاوخوا چاپیریال ته.
پداسې حال کې چې کنډکشن د انجن دننه څخه د مایع سره په تماس کې سطحو ته تودوخه پل کوي، کنویکشن دا ټاکي چې دا تودوخه څومره په مؤثره توګه لیږدول کیږي او لرې کیږي.
د حرکت تعریف او میکانیزم
کنویکشن د تودوخې لیږد دی چې د دوو پروسو د ترکیب له امله رامینځته کیږي: (1) د تودوخې خپریدل (حرکت) په مایع طبقه کې چې سطحې ته ډیر نږدې وي، او (2) د مایع پخپله ډله ایز لیږد (حرکت) چې د تودوخې انرژي لیږدوي. کنویکشن په لاندې برخو ویشل کیدی شي:
۱. طبیعي لېږد
دا د تودوخې د توپیرونو له امله د کثافت د توپیر له امله رامینځته کیږي. ګرم مایعات سپک کیږي او پورته کیږي، پداسې حال کې چې سړې مایعات ډوبیږي. یوه بیلګه یې د ګرم انجن شاوخوا هوا حرکت کول دي حتی پرته له فین څخه.
۲. جبري لېږدونه
دا هغه وخت رامنځته کېږي کله چې مایع د یوې بهرنۍ وسیلې لکه پمپ یا فین لخوا لیږدول کیږي. د انجن په عصري یخولو سیسټمونو کې، جبري کنویکشن غالب وي: کولنټ د انجن بلاک شاوخوا پمپ کیږي، او هوا د فین لخوا د ریډیټر له لارې او د موټر د حرکت له امله رامینځته شوي جریان ته اړ ایستل کیږي.
په ریاضيکي لحاظ، د تودوخې د لیږد کچه ډیری وخت د یوې ساده معادلې په واسطه څرګندیږي:
\[
Q = hA(T_s – T_\infty)
\]
چیرې چې Q د تودوخې کچه (W) ده، h د تودوخې لیږد ضریب (W/m²K) دی، A د تماس سطحې ساحه (m²) ده، T_s د سطحې تودوخه ده، او T_\infty د سطحې څخه لرې د مایع تودوخه ده.
د h ارزښت خورا مهم دی ځکه چې دا د سیسټم وړتیا تشریح کوي چې د تودوخې لیږد د کنویکشن له لارې ترسره کړي. دا ارزښت د مایع جریان سرعت، د مایع ډول، فزیکي ملکیتونو (وسکوسیټي، حرارتي چالکتیا)، او د جریان ځانګړتیاو (لامینار یا ټربونل) لخوا اغیزمن کیږي.
د مایع یخولو سیسټمونو کې د کنفیکشن رول
په ډیری انجنونو کې، یخ کول د سړونکي مایع (د اوبو او انټي فریز مخلوط) په واسطه ترسره کیږي چې د سلنډرونو او سلنډر سرونو شاوخوا چینلونو کې گردش کوي. دا پروسه د تودوخې لیږد پروسو لړۍ په توګه تشریح کیدی شي:
۱. د احتراق خونې او سلنډر دیوالونو څخه تودوخه د دیوال سطحې ته چې د سړونکي سره په تماس کې وي د لیږد له لارې لیږدول کیږي.
۲. د انجن له دیوالونو څخه د کولنټ ته کنویکشن هغه وخت پیښیږي کله چې کولنټ د اوبو جاکټ له لارې تیریږي. څومره چې جریان ګړندی او ډیر ګډوډ وي، د کنویکشن کوفیشینټ لوړ وي.
۳. ګرم سړونکی ریډیټر ته ځي، چیرته چې تودوخه هوا ته خوشې کیږي.
دا په دې دوهم پړاو کې ده چې کنویکشن د لومړني "ټرانسپورټ" میکانیزم په توګه کار کوي. د انجن بلاک کې د کولنټ نلونه ډیری وختونه د منځنۍ جریان کچه ساتلو لپاره ډیزاین شوي. کنټرول شوی ټربولینس کولی شي د تودوخې لیږد ته وده ورکړي، که څه هم ډیر ټربولینس کولی شي د فشار ضایعات زیات کړي او پمپ فشار کړي.
په ریډیټرونو کې کنویکشن: له کولنټ څخه تر هوا پورې
ریډیټر د کولنټ او بهرنۍ هوا ترمنځ د تودوخې تبادلې کونکي په توګه کار کوي. د ریډیټر دننه کوچني پایپونه او پنونه دي ترڅو د سطحې ساحه زیاته کړي. پروسه:
– د ریډیټر پایپونو کې ګرم کولنټ جریان لري؛ تودوخه د کولنټ څخه د پایپ دیوالونو ته د داخلي کنویکشن له لارې لیږدول کیږي.
- تودوخه د پایپ دیوالونو ته ننوځي (ترتیب).
- تودوخه د پایپونو او پنونو د بهرنۍ سطحې څخه شاوخوا هوا ته د بهرني کنفیکشن له لارې لیږدول کیږي.
د تودوخې لیږد به زیات شي که چیرې:
- د سطحې لویه اغیزمنه ساحه (ګڼې فینونه او غوره ډیزاین)،
- د هوا لوړ جریان (د موټر حرکت یا د ریډیټر فین چلول)،
– پاکه سطحه (کثافات، دوړې، یا حشرات کولی شي د جریان مخه ونیسي او اغیزمنتوب کم کړي).
د هوا څخه هوا ته د هوا لیږد عموما د مایع لیږد په پرتله د تودوخې لیږد ټیټ ضریب لري ځکه چې هوا ټیټ حرارتي چالکتیا لري. له همدې امله، ریډیټرونه فینونو او کافي قوي هوا جریان ته اړتیا لري ترڅو تودوخه په مناسب ډول تحلیل کړي.
هغه عوامل چې د حرکت اغیزمنتوب اغیزمنوي
ځینې اصلي عوامل چې د انجن د یخولو سیسټم کې د کنویکشن اغیزمنتوب ټاکي عبارت دي له:
۱. د مایع جریان کچه
د جریان کچه لوړول معمولا د کنویکشن ضریب (h) زیاتوي. په کولنټ کې، د اوبو پمپ یو ثابت جریان تضمینوي. په هوا کې، فین او د موټر سرعت د ریډیټر له لارې د جریان کچه ټاکي.
۲. د سړونکي مایع ځانګړتیاوې
کولنټ یوازې اوبه نه دي؛ دا معمولا د ایتیلین ګلایکول یا پروپیلین ګلایکول سره ضمیمه کیږي ترڅو د جوش نقطه لوړه کړي، د کنګل نقطه ټیټه کړي، او د زنګ وهلو مخه ونیسي. په هرصورت، ډیر ګلایکول کولی شي د تودوخې ځانګړي ظرفیت کم کړي او واسکاسیټي زیاته کړي، کوم چې کولی شي د تودوخې لیږد او پمپ فعالیت اغیزمن کړي.
۳. د جریان رژیم (لامینار vs ګډوډ)
د نارامه جریان مخلوط زیاتوي، د تودوخې د حد طبقه نري کوي او د تودوخې لیږد زیاتوي. ډیری نلونه او ریډیټر ډیزاینونه په خوندي ډول له دې حالت څخه ګټه پورته کوي.
۴. د سطحې شرایط او ککړتیا
په کولنټ لینونو او ریډیټر کې پیمانه، زنګ، یا زیرمه کولی شي د تودوخې عایق کونکي په توګه عمل وکړي او د تودوخې لیږد کم کړي. د هوا له اړخه، تړل شوي پنکونه د هوا جریان کموي او کنفیکشن خرابوي.
۵. د تودوخې توپیر (د محرک ځواک)
د ګرمې سطحې او مایع ترمنځ د تودوخې توپیر څومره زیات وي، هومره د تودوخې لیږد احتمال هم زیات وي. له همدې امله، ترموسټاټ د انجن په غوره عملیاتي تودوخې کې ساتلو کې رول لوبوي: د مؤثره احتراق لپاره کافي ګرم، مګر دومره ګرم نه وي چې ډیر ګرم شي.
د هوا د یخولو په سیسټمونو کې کنفیکشن
ځینې انجنونه د هوا یخولو څخه کار اخلي، په ځانګړي توګه کوچني انجنونه یا هغه چې ساده ډیزاینونه لري. په دې سیسټم کې، تودوخه د انجن له سطحې څخه د هغو پنکو له لارې لرې کیږي چې د سطحې ساحه پراخوي. کنویکشن د پنکو څخه هوا ته واقع کیږي، یا په طبیعي ډول یا د بلوور یا فین په مرسته جبري کیږي.
د هوا د یخولو بریالیتوب تر ډیره حده پورې اړه لري:
- د فین ډیزاین (ضخامت، فاصله، او د سطحې ساحه)،
- د هوا د جریان لوري او سرعت،
- د فین سطحې پاکوالی.
ځکه چې هوا د مایعاتو په پرتله د تودوخې د لیږد وړتیا ټیټه ده، د هوا یخ کول عموما د کوچني تودوخې بارونو یا غوښتنلیکونو لپاره مناسب دي چې د مایع یخولو په څیر دقیق د تودوخې کنټرول ته اړتیا نلري.
د ماشین اعتبار لپاره د کنویکشن اهمیت
مؤثره کنویکشن د انجن تودوخه په خوندي حد کې ساتي. ډیره لوړه تودوخه کولی شي لامل شي:
- ټکان ورکول او د موثریت کمیدل،
- د غوړو غوړیو تخریب،
- د ګازکیټونو او مهرونو ته زیان،
- د سلنډر په سر کې درزونه،
- د اجزاو د اغوستلو زیاتوالی.
له بلې خوا، هغه انجن چې ډیر سړه وي هم مناسب نه دی، ځکه چې دا د کم موثر احتراق، د سونګ موادو د مصرف زیاتوالي او د اخراج زیاتوالي لامل کیږي. له همدې امله، د یخولو سیسټم باید د عملیاتي شرایطو سره سم په متحرک ډول د کنفیکشن تنظیم کولو توان ولري.
تړل
د حرارت د انتقال د انتقال د انجن د یخولو سیسټم د کار کولو په زړه کې دی. د انجن بلاک دننه د اوبو جاکټ څخه تر ریډیټر پورې چې هوا ته تودوخه خپروي، انتقال دا ټاکي چې څومره ژر تودوخه لیږدول کیدی شي او خپرول کیدی شي. د دې اغیزمنتوب د مایع جریان کچه، د کولنټ ملکیتونو، چینل او فین ډیزاین، او د سیسټم پاکوالي لخوا اغیزمن کیږي. د انتقال د مفهوم او هغه عواملو په پوهیدو سره چې دا اغیزه کوي، د انجن ډیزاینران کولی شي د یخولو فعالیت ښه کړي، او کاروونکي کولی شي د باثباته، موثر او اوږدمهاله انجن فعالیت ډاډمن کولو لپاره مناسب ساتنه ترسره کړي.
که تاسو وغواړئ، زه کولی شم د یخولو سیسټم د کار جریان یوه بیلګه، د کنویکشن معادلې په کارولو سره د محاسبې یوه ساده بیلګه، یا د فین سرعت او د فین ساحې کې د توپیرونو پراساس د ریډیټر فعالیت پرتله کړم.
