Two-dimensional modeling of thermal-stresses of a new material design engine valve
Joint Authors
al-Khafaji, Dirgham
Saad, Najm Abd al-Amir
Source
Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences
Issue
Vol. 17, Issue 3 (31 Dec. 2009)7 p.
Publisher
Publication Date
2009-12-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
7
Main Subjects
Abstract AR
أن تعرض صمام العادم في محركات الاحتراق الداخلي إلى مدى واسع من الاجهادات الحرارية الداخلية يؤدي إلى حصول البلى بين قدم الصمام و قاعدته.
و قد تم في البحث الحالي بناء نموذج رياضي ثنائي الأبعاد باستخدام طريقة العناصر المحددة (FEM) للتنبؤ بتأثير الاجهادات الحرارية و توزيعها خلال دورة تشغيل واحده.
تم تنفيذ هذا النموذج باستخدام نظام تحليل العددي (ANSYSS.4).
و اعتمدت خصائص مكائن الديزل خلال النموذج, حيث تتغير الحرارة من (42-600°C), أما الضغط فيتغير من (2.85-180bar), و تم اقتراح تصميم حديث يعتمد على طلاء مناطق محددة من الصمام باستخدام الطلاء السيراميكي بالزر كونيا لتقليل تأثير الحرارة و الاجهادات خلال منطقة التماس.
بينت النتائج توزيع الحرارة و الاجهادات خلال قدم و قاعدة الصمام كذلك بينت إن تركيز الاجهادات يزداد مع زيادة الضغط و الفيض الحراري.
كما إن عملية الطلاء أدت إلى تقليل انتقال الحرارة و بالتالي أدت إلى تقليل اجهادات الحرارة.
Abstract EN
High range of thermal-stresses in the engine exhaust valve is very important parameter to determine the wear occurs between the valve seat and valve head.
In present work two dimension (FE) (Thermal – Stresses) model is created and solved by using ANSYS 5.4 software to predict the temperature and thermal stresses distribution during the engine exhaust valve cycle from the intake stroke (LPP) to high peak pressure (HPP).
Heavy-duty diesel engine specifications are used through the simulation.
The temperature was assumed to be varying from 42C to 600C, while the pressure was assumed to be varying between 2.85 bars to 180 bars at peak pressure.
A new material is proposed to reduce the effect of temperature rising and the induced stresses in critical contact area of the valve by material coating the valve with new ceramic material.
The results show the temperature and the stresses distribution through the valve and valve seat.
Stresses concentration increasing with the increasing of pressure and heat flux.
The coating material leads to decrease the heat transfer to the valve material and leads to decrease the thermal stresses induced in such material.
American Psychological Association (APA)
al-Khafaji, Dirgham& Saad, Najm Abd al-Amir. 2009. Two-dimensional modeling of thermal-stresses of a new material design engine valve. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences،Vol. 17, no. 3.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-244447
Modern Language Association (MLA)
al-Khafaji, Dirgham& Saad, Najm Abd al-Amir. Two-dimensional modeling of thermal-stresses of a new material design engine valve. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences Vol. 17, no. 3 (2009).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-244447
American Medical Association (AMA)
al-Khafaji, Dirgham& Saad, Najm Abd al-Amir. Two-dimensional modeling of thermal-stresses of a new material design engine valve. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences. 2009. Vol. 17, no. 3.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-244447
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references
Record ID
BIM-244447