حل تحلیلی انتقال حرارت در پوستههای مخروطی کامپوزیتی ناهمگن با ضرایب هدایت وابسته به دما | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 15، دوره 52، شماره 9، آذر 1399، صفحه 2581-2596 اصل مقاله (2.01 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2019.15168.6050 | ||
| نویسندگان | ||
| بابک عرفان منش1؛ محمد محسن شاه مردان* 2؛ محمود نوروزی2 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
| 2دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، برای اولین بار یک حل تحلیلی برای انتقال حرارت در پوستههای مخروطی کامپوزیتی ناهمگن وابسته به دما ارائه شده است. هندسه پوسته بهطور کامل مخروطی شکل فرض شده است و الیاف به دور جسم، در جهات دلخواه پیچانده شدهاند. بهمنظور دستیابی به کلیترین حل، شرایط مرزی حرارتی اعمال شده به صورت کلی در پایه پوسته و همچنین اثرات انتقال حرارت هدایتی، جابجایی با جریان سیال اطراف و تشعشع )صورت تقریبی تشعشع( در مرزها مدل شدهاند. ناهمگن بودن در مسئله حاضر ناشی از وابستگی ضریب انتقال حرارت هدایتی به دما است. بنابراین میبایست، معادله انتقال حرارت را ابتدا با استفاده از تبدیل کیرشهف به معادله قابل حل به کمک سری انتگرالی محدود تبدیل کرد، سپس به کمک این تبدیل، معادله دیفرانسیل با مشتقات جزئی به یک معادله دیفرانسیل معمولی مبدل میگردد. درنهایت معادله دیفرانسیل حاصل به کمک روش توابع گرین قابل حل است. در آخر با اعمال معکوس تبدیل انتگرالی محدود و معکوس تبدیل کیرشهف توزیع دمای ناهمگن بدست آید. حل حاضر بر اساس مقایسه نتایج حل تحلیلی با حل عددی به روش مرتبه دوم تفاضلات محدود اعتبارسنجی شده است. مفروضات این مسئله بهگونهای انتخاب گردیده که قابلیت حل حاضر برای رفع مشکلات صنعتی درزمینه تولید مخازن تحت فشار مخروطی کامپوزیتی مشخص گردد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| حل تحلیلی؛ پوسته مخروطی کامپوزیتی؛ انتقال حرارت ناهمگن؛ تبدیل انتگرالی محدود؛ توابع گرین | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,472 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,481 |
||