کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7055994 1458049 2016 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A general exact analytical solution for anisotropic non-axisymmetric heat conduction in composite cylindrical shells
ترجمه فارسی عنوان
یک راه حل عمومی دقیق تحلیلی برای هدایت حرارتی غیرخطی غیر عادی در پوسته های استوانه ای کامپوزیت
کلمات کلیدی
پوسته سیلندر، مواد کامپوزیت، انتقال حرارت، راه حل تحلیلی، شرایط مرزی عمومی،
ترجمه چکیده
در این مطالعه، یک راه حل برای انتقال حرارت هدایت الکتریکی در پوسته استوانه ای کامپوزیت با روش دقیق تحلیلی محاسبه می شود. الیاف در هر زاویه دلخواه در اطراف سیلندر قرار می گیرند. یک شرایط مرزی کلی خطی در هر دو جهت دایره پوسته استوانه ای اعمال می شود تا ترکیب های مختلف شرایط حرارتی را در نظر بگیرند. این راه حل، اثرات حرارتی جریان حرارتی و جریان های مختلف گرمای تابشی را بررسی می کند. راه حل تحلیلی توزیع دما در جهت محوری و محوری را توصیف می کند. در اصل، معادله هدایت حرارتی باید یک مشتق دوم مرتبه دوم را شامل شود که مانع حل معادله با استفاده مستقیم از روش های دقیق معمول می شود. بنابراین، یک نقشه بندی مناسب کانونی به عنوان یک راه حل برای لغو مشتق دوگانه دما در معادلات نقشه برداری انتخاب شده است. سپس روش جداسازی متغیرها به معادلات نقشه برداری اعمال می شود که برای بدست آوردن فرم دقت راه حل مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت، یک روش تحلیلی بر مبنای مفهوم سری فوریه برای تعیین ضرایب ناشناخته در راه حل نهایی پیشنهاد شده است. نتایج تحلیلی بدست آمده با نتایج عددی حل شده همخوانی دارد. قابلیت راه حل فعلی با استفاده از چندین پرونده مربوطه مورد بررسی قرار گرفته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
یک راه حل عمومی دقیق تحلیلی برای هدایت حرارتی غیرخطی غیر عادی در پوسته های استوانه ای کامپوزیت
چکیده انگلیسی
In this study, a solution for anisotropic conductive heat transfer in a composite cylindrical shell is computed by an exact analytical method. The fibers are considered to be winded around the cylinder at any arbitrary angle. A general linear boundary condition is applied on both circular bases of the cylindrical shell to account for various combinations of thermal conditions. The solution considers the effects of convection of the ambient flow motion and various external radiative heat fluxes. The analytical solution describes the temperature distribution in the axial and circumferential directions. In principle, the heat conduction equation should involve a dual second-order derivation, which precludes solving the equation by the direct application of common exact methods. Therefore, an appropriate canonical mapping is selected as a solution to cancel the dual derivation of temperature in the mapped equations. The separation of variables method is then applied to the mapped equations, which are conducted to obtain an exact form of the solution. Finally, an analytical technique based on the Fourier series concept is proposed to determine unknown coefficients in the final solution. The obtained analytical results correspond well with the solved numerical results. The capability of the current solution is examined by application to a few relevant industrial cases.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 93, February 2016, Pages 41-56
نویسندگان
, , , ,