توزیع دمای دوبعدی در یک مخزن استوانه ای ساخته شده از مواد هدفمند تحت شرایط مرزی دمایی متغیر

در مقاله حاضر انتقال حرارت هدایتی دوبعدی در یک مخزن استوانه ای محدود ساخته شده از مواد هدفمند درجهات شعاعی و طولی به صورت تحلیلی مورد برسی قرار گرفته است. حل تحلیلی ارایه شده برای شرایط مرزیحرارتی متغیر در جهت طولی صادق است. ضرایب هدایت حرارتی هم در جهت طولی و هم شعاعی به صورت دوتابع توانی متغیر با شعاع فرض شده اند. با وجود پیچیدگی معادله انرژی برای مواد هدفمند، حل ارایه شده شرایطمرزی مساله را به طور دقیق ارضا می نماید. نحوه تغییرات دما در جداره مخزن هدفمند نسبت به پارامترهای مختلفمربوط به خواص اینگونه مواد با رسم شکل های مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهندکه حل تحلیلی حاضر به خوبی توزیع دما در استوانه هدفمند را پیش بینی می کند. حل دقیق ارایه شده می تواند درمسایل کاربردی مختلف مرتبط با این مواد، نظیر تنش های حرارتی در مخازن هدفمند، مورد استفاده قرار گیرد. باتوجه به تحلیلی بودن حل ارایه شده، از نتایج حاصل می توان به عنوان معیاری برای صحت سنجی حل های عددی وهمچنین فهم بهتر مکانیزم های انتقال حرارت در مواد هدفمند بهره برد.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت دوبعدی ، مواد هدفمند ، استوانه ، حل تحلیلی