کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8915520 1641102 2018 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Analytical and numerical solutions for heat transfer and effective thermal conductivity of cracked media
ترجمه فارسی عنوان
راه حل های تحلیلی و عددی برای انتقال حرارت و هدایت حرارتی موثر رسانه های ترک خورده
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
این مقاله راه حل های تحلیلی را برای مشکلات انتقال حرارت در اطراف ترک ارائه می دهد و یک مدل سازگار برای هدایت حرارتی مؤثر مواد ترک خورده بر اساس معادله انتگرال منحصر به فرد ارائه می دهد. راه حل بالقوه انتشار گرما از طریق رسانه های ترک خورده دو بعدی، جایی که ترک خورده از طریق هوا به عنوان مقره ای برای جریان گرما رفتار می کند، در فرم معادلات انتگرال منحصر به فرد به دست می آید. نشان داده شده است که می توان درجه حرارت را به عنوان تابعی از درجه حرارت و سرعت جریان گرما در مرز و پرش دما در سراسر ترک ها توصیف کرد. حل عددی این معادله انتگرال مرزی اجازه می دهد تا تعیین هدایت حرارتی و هدایت حرارتی موثر رسانه های ترک خورده. علاوه بر این، نوشتن این معادله انتگرال مرزی برای یک محیط بی نهایت جاسازی یک کرک تک در یک شرایط دور، اجازه می دهد راه حل بسته شده از عدم قطع دما را بر روی کرک و به ویژه راه حل بستر شکل میدان دما در اطراف کرک پیدا کند. سپس این فرمول ها برای تعیین برآوردهای موثر محاسباتی تحلیلی استفاده می شود. در نهایت، مقایسه بین راه حل های عددی و تحلیلی توسعه یافته، امکان توسعه یک مدل سازگار برای هدایت حرارتی موثر رسانه های ترک خورده را فراهم می آورد. این مدل هر دو در تعامل بین ترک ها و آستانه نفوذ قرار می گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فیزیک زمین (ژئو فیزیک)
پیش نمایش مقاله
راه حل های تحلیلی و عددی برای انتقال حرارت و هدایت حرارتی موثر رسانه های ترک خورده
چکیده انگلیسی
This paper presents analytical solutions to heat transfer problems around a crack and derive an adaptive model for effective thermal conductivity of cracked materials based on singular integral equation approach. Potential solution of heat diffusion through two-dimensional cracked media, where crack filled by air behaves as insulator to heat flow, is obtained in a singular integral equation form. It is demonstrated that the temperature field can be described as a function of temperature and rate of heat flow on the boundary and the temperature jump across the cracks. Numerical resolution of this boundary integral equation allows determining heat conduction and effective thermal conductivity of cracked media. Moreover, writing this boundary integral equation for an infinite medium embedding a single crack under a far-field condition allows deriving the closed-form solution of temperature discontinuity on the crack and particularly the closed-form solution of temperature field around the crack. These formulas are then used to establish analytical effective medium estimates. Finally, the comparison between the developed numerical and analytical solutions allows developing an adaptive model for effective thermal conductivity of cracked media. This model takes into account both the interaction between cracks and the percolation threshold.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Applied Geophysics - Volume 149, February 2018, Pages 35-41
نویسندگان
, , , , ,