توزیع دما در فرآیند تفجوشی اولیه در نمونه سازی سریع به کمک قوس پلاسما و با استفاده از تبدیلات انتگرالی

در این تحقیق، با اعمال تبدیلات انتگرالی هنکل و لاپلاس برای معادله دیفرانسیل جزیی و شرایط مرزی حاکم بر انتقال حرارت در بستر پودر در حال تفجوشی، معادله دیفرانسیل معمولی (ODE) مرتبه دوم حاصل شده است. پس از حل این مقاله با اعمال شرایط مرزی و اولیه و با استفاده از تبدیلات معکوس هنکل و لاپلاس، تابع توزیع دما به صورت یک تابع تحلیلی به دست آمده است. سپس، نمودار تغییرات دما به صورت تابعی از شعاع استوانه و عمق پودر از سطح بستر آن و در پایان زمان اعمال انرژی حرارتی متمرکز قوس پلاسما ترسیم شده است. بعلاوه، دمای نقاط مختلف سطح بستر پودر با نصب ترموکوپل های نوع K به صورت تجربی اندازه گیری شده و توزیع دمای تجربی نیز ترسیم شده است. مقایسه نتایج تجربی با حل تحلیلی انطباق نزدیکی را نشان داده و نتایج حل را تایید می کند. همچنین، بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، مشخص می شود که افزایش دما در ناحیه معینی از بستر پودر که در معرض دریافت انرژی حرارتی قوس پلاسما قرار می گیرد، می تواند در این ناحیه شرایط ایجاد تفجوشی در بستر پودر را فراهم آورد.