دانشنامه تخصصی مهندسی ایران

دانشنامه تخصصی مهندسی ایران

 engpedia   راه اندازی کانال تلگرام ( EngPedia_ir@ )

                همراه با مطالب ویژه سایت بصورت رایگان

  • نسخه ۱۲.۱ نرم افزار Aveva Marine در سایت قرار گرفت. (اینجا)
  • نسخه ۱۰.۵۲ نرم افزار Plus 2D در سایت قرار گرفت. (اینجا)
  • نسخه ۱۱.۰ نرم افزار AGI Systems Tool Kit-STK در سایت قرار گرفت.(اینجا)

همکاران

پروژه توزیع دمای فین با سطح مقطع مخروطی

مدیریت تیر ۱۳, ۱۳۹۳ 1869 بازدید ۰دیدگاه

مسأله: پره مخروطی همراه با تولید حرارت (Generation) و شرط مرزی تشعشعی و جابجایی به صورت عددی حل کنید.

فین حرارتی چیست؟

پره یا فین سطحی است که برای افزایش نرخ انتقال حرارت از سطح یک جسم امتداد می یابد و جابجایی حرارتی را افزایش میدهد. میزلن رسانایی، جابجایی و تابش از یک جسم، تعیین کننده میزان حرارتی است که آن جسم انتقال میدهد. افزایش اختلاف دما بین جسم و محیط، افزایش ضریب انتقال حرارت، افزایش مساحت سطح جسم باعث افزایش انتقال حرارت میشود. گاهی تغییر دو گزینه اول غیر اقتصادی و غیر علمی است. در این موارد اضافه کردن فین به سطح جسم باعث افزایش مساحت سطح میشود و میتواند یک راه حل اقتصادی برای مسایل انتقال حرارت باشد.

بدست آوردن توزیع دمای فین با سطح مقطع مخروطی بصورت عددی

fin

در این پروژه ما به دنبال بدست اوردن دمای ده نقطه از فین به روش کد نویسی در متلب[۱] هستیم. ابتدا فرضیات مسأله را بیان میکنیم:

فرضیات:

  • طول پره :                                      ۳۰ سانتی متر
  • ضخامت پره:                                   ۲ سانتی متر
  • دمای محیط:                                   ۲ درجه سانتیگراد
  • دمای پایین پره:                               ۴۰۰ درجه سانتیگراد به صورت دما ثابت
  • ضریب جابجایی هوا:                          ۲۵
  • چگالی جنس فین (آلومینیوم):              ۲۷۰۲ (کیلو گرم بر متر مکعب)
  • گرمای ویژه آلومینیوم:                         ۹۰۳
  • ضریب صدور سطح:                           ۰.۶۹
  • ثابت استفان-بولتزمن:                        ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۵۶۶۹۷

مش بندی:

fin equation

اعتبار سازی معادله:

برای این کار حداکثر عدد فوریه برای جهت x و y را ۰.۲۵ در نظر گرفته ایم.

 

دمای نقاطی از جسم به ترتیب از سطح دما ثابت تا سر فین:

۴۰۰.۰۰۰۰

۲۴۳.۶۴۳۲

۲۳۹.۳۷۵۴

۲۳۵.۱۰۷۵

۲۳۰.۸۳۹۶

۲۲۶.۵۷۱۷

۲۲۲.۳۰۳۸

۲۱۸.۰۳۶۰

۲۱۳.۷۶۸۱

کانتور دما فین:

fin

همانطور که در شکل ۲ ملاحظه میشود دمای ۴۰۰ درجه در پایین شکل به سرعت به صورت نمایی کاهش می یابد و همچنین به دلیل تولید حرارت خطی در فین و تلفات حراررتی در شرایط مرزی هر چه تیپ فین نزدیک میشویم دما کمتر میشود.

منبع:

DeWitt, F. P. I. D. P. and F. P. Incropera (1996). “Introduction to heat transfer.” Chapter Five Transient Conduction, pp 138-140

——————————————————————-

  قیمت: ۴۰ هزار تومان

اطلاعات بیشتر:

Info@EngPedia.ir

مطالب مرتبط
نظرات شما باعث دلگرمی و پیشرفت ما می شود.

telegram: @EngPedia_ir

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *