شبیه سازی فرآیند پخت تایر با استفاده از روش احجام محدود
چکیده
استفاده روزافزون از مواد ترموست و الاستومر در صنعت سبب شده است که روشهای تولید آن مورد توجه بیشتری واقع شود. یکی از مهمترین فرآیندهایی که باعث رسیدن این مواد به خواص نهایی و کیفیت مطلوب می گردد، فرآیند پخت می باشد. با توجه به اینکه کیفیت نهایی، سرویس دهی و اقتصادی بودن محصول تابعی از زمان پخت است لذا کم کردن زمان پخت با ثابت نگه داشتن خواص یکی از اهدافی است که همواره دنبال می شود. ضمن اینکه زیاد بودن زمان پخت می تواند بر کیفیت نهایی محصول نتیجه عکس داشته باشد. یکی از موارد استفاده مواد الاستومر، صنعت تایرسازی می باشد. با توجه به اینکه در صنعت تایرسازی قسمت پخت تایر بعنون یک گلوگاه که قدرت تولید را محدود می کد مطرح می باشد، کم کردن زمان پخت همواره مورد توجه متخصصان در این صنعت بوده است . در پایان نامه موجود هدف بررسی فرآیند پخت تایر می باشد. معادلات حاکم بر فرآیند پخت ، معادله انتقال حرارت فوریه برای شرایط دوبعدی، ناپایدار، ناهمسانگرد با تولید انرژی می باشد. با توجه به پیچیده بودن شکل هندسی سطح مقطع تایر برای تولید شبکه محاسباتی از روش تولید سیستم مختصات منطبق بر مرز استفاده شده است . این روش به نوبه خود به دو روش جداگانه حل معادلات جبری و حل معادلات دیفرانسیل منتهی می شود. روشی که در این پایان نامه انتخاب شده است روش حل معادله دیفرانسیل می باشد، با توجه به نوع و طبیعت مسئله، معادله دیفرانسیل مورد استفاده، معادله دیفرانسیل بیضوی یا بطور اختصاصی تر از معادله پواسون استفاد شده است . بعد از مشخص شدن شبکه محاسباتی، نوبت به حل معادله حاکم فوریه می رسد. که بدنبال این هدف روش احجام محدود مورد استفاده قرار گرفته است . پس از حل مسئله نتایج بدست آمده از این تحقیق در مقایسه با آزمایش های تجربی حاکی از دقت روشهای بکار گرفته در این مسئله دارد. این مقایسه بین توزیع دما در نقاط مختلف تایر انجام گرفته است و حداکثر، خطایی معادل 3/3 درصد در انتهای فرآیند پخت با نتایج تجربی نشان می دهد.