توزيع دما در اطراف يك چشمه حرارتي متحرك (خطي و استوانه اي) با استفاده از مدل هيپربوليك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان . دانشكده مكانيك

كارشناسي ارشد (تبديل انرژي)

در اين رساله توزيع دماي حاصل از يك چشمه حرارتي متحرك ، اعم از خطي و استوانه اي با استفاده از مدل موجي مورد بررسي و محاسبه قرارمي گيرد. در مواقعي كه نرخ تغييرات دما در يك فاصله زماني كوتاه ، زياد باشد يا آنكه پروسه انتقال حرارت غيردائم باشد و يا آنكه با دماهاي بسيار پائين سر و كار داشته باشيم معادله فوريه دقت كافي نخواهد داشت لذا از معادله دقيق تري به نام معادله كاتانئو و ورنوتي (يا مدل موجي ) استفاده مي شود. در مدل موجي سرعت انتشار امواج حرارتي در جسم بر خلاف مدل ديفيوژن محدود است . در اين رساله توزيع دما براي حالت هائي كه عدد ماخ حرارتي ( Mنسبت سرعت چشمه حرارتي به سرعت انتشار امواج حرارتي ) كوچكتر، مساوي و بزرگتر از يك باشد، محاسبه شده است . همچنين در هر حالت اثر سرعت چشمه ، شعاع چشمه سرعت امواج حرارتي و... را نيز بررسي كرده ايم . در نزديكي چشمه اختلاف دما در مدل ديفيوژن با موجي قابل توجه مي باشد ولي با دور شدن از نتايج دو مدل با دقت بسيار يكسان است . براي چشمه خطي در حالت M>1همه جسم متاثر از چشمه حرارتي مي باشد ولي در حالت هاي M=1و M<1در جسم شوك حرارتي بوجود مي آيد كه كل جسم را به دو ناحيه تاثيريافته حرارتي و تاثيرنيافته حرارتي تقسيم مي كند. در ناحيه تاثيرنيافته حرارتي دما صفر است و تاثيرپذير از چشمه حرارتي نمي باشد. ( Tzou1989) ميدان دما را براي يك چشمه خطي متحرك بدست آورده منتها براي حالت هاي M>1و M<1در روش حل دچار اشتباه شده و جوابهاي حاصله غلط مي باشند... خلاصه مندرجات : ... آشنائي با مدل هيپربوليك و معرفي صورت مسئله ,فرموله كردن مسئله ,حل معادله چشمه خطي ,چشمه استوانه اي...

4301

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

علي اصغر رستمي