توزیع دمای دوبعدی در یک مخزن کروی ساخته شده از مواد هدفمند

در مقاله حاضر انتقال حرارت هدایتی دوبعدی در یک مخزن کروی ساخته شده از مواد هدفمند به صورت تحلیلی مورد برسی قرار گرفته است. حل تحلیلی ارائه شده برای شرایط مرزی حرارتی متغیر در جهت شعاعی صادق است. ضرایب هدایت حرارتی هم در جهت زاویه ای و هم شعاعی به صورت دو تابع توانی متغیر با شعاع فرض شدهاند. با وجود پیچیدگی معادله انرژی برای مواد هدفمند، حل ارائه شده شرایط مرزی مساله را به طور دقیق ارضا مینماید . نحوه تغییرات دما در جداره مخزن هدفمند نسبت به پارامترهای مختلف مربوط به خواص اینگونه مواد با رسم شکلهای مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که حل تحلیلی حاضر به خوبی توزیع دما در کره هدفمند را پیش بینی میکند. حل دقیق ارائه شده میتواند در مسائل کاربردی مختلف مرتبط با این مواد، نظیر تنشهای حرارتی در مخازن هدفمند، مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به تحلیلی بودن حل ارائه شده، از نتایج حاصل میتوان به عنوان معیاری برای صحت سنجی حلهای عددی و همچنین فهم بهتر مکانیزمهای انتقال حرارت در مواد هدفمند بهره برد.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت دوبعدی ، مواد هدفمند ، کره ، حل تحلیلی