دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
بررسی انتقال حرارت در محیط متخلخل دارای کاربردهای فراوانی در صنعت میباشد. در این مقاله از تبدیلات لاپلاس و روش اغتشاشات منفرد برای حل انتقال حرارت یکبعدی در محیط متخلخل نیمه بینهایت، با فرض ضریب هدایت حرارتی کوچک، استفاده شده است. مشابه حل ویلاتورو و همکاران [1] دو ناحیه حل خارجی و داخلی در نظر گرفته شده است. به منظور تطابق این دو ناحیه یک روش تطابق جدید پیشنهاد شده است. همچنین شرط مرزی نوع سوم در دیواره به شرط مرزی نوع اول تبدیل و سپس در مساله اعمال شده است. مقایسه این حل با حلی که از کاربرد مستقیم شرط مرزی نوع سوم بهدست آمده است، دقت خوب این روش را نشان میدهد جز در نزدیک دیواره که اختلاف کوچکی بین این دو پاسخ وجود دارد. این ایده میتواند به عنوان یک روش مفید در سادهسازی تحلیل مسائل مورد استفاده قرار گیرد. البته در مواردی که دقت خوب پاسخ در ناحیهی تغییر شرط مرزی از نوع سوم به اول مورد توجه باشد؛ به عبارت دیگر پیشبینی شیب و یا تغییرات شیب با دقت بسیار بالا مد نظر باشد، این روش ممکن است منجر به اخذ نتایج تقریبی گردد. هر چند کاربرد این روش به ویژه در تحلیل مسائل مقدار مرزی، در برآورد مقادیر ویژه توابع خاص میتواند بسیار پر اهمیت و کاربردی باشد.
Villatoro, F., Perez, J., Santander, J.L.G., Borovsky, M.A., Ratis, Yu.L., Izzheurov, E.A., and Fernàndez de-Cordoba, P. “Perturbation Analysis of the Heat Transfer in Porous Media with Small Thermal Conductivity”, J. Math. Anal. Appl., Vol. 374 , pp. 57-70, 2011.##
Caldwell, J., and Kwan, Y.Y. "On The Perturbation Method for the Stefan Problem with Time-depende Boundry Conditions", Int. J. Heat Mass Transf., Vol. 46, pp. 1497-1501, 2003.##
Shahnazari, M.R. “A Novel Homotopy Perturbation Method: Kourosh's Method for a Thermal Boundary Layer in a Saturated Porous Medium”, Int. J. Engineering Transactions A , Vol. 25, pp. 59-64, 2012.##
Nusselt, W. “Eine neue Formel für den Wärmeübrgang im Kreuzstrom” Tech. Mech. U. Thermodyn, Vol. 1, pp. 417-422, 1930.##
Nusselt, W. “Der Wärmeübrgang im Kreuzstrom”, Z. Ver. Deut. Ing, Vol. 55 , pp. 2021-2024, 1911.##
Anzelius, A. “Über Erwärmung vermittels durchströmender Medium”, ZAMM Z. Angew. Math. Mech., Vol. 6, pp. 291-294, 1926.##
Schuman, T. "A Liquid Flowing Through a Porous Prism", Franklin Inst., Vol. 208, pp. 405-416, 1929.##
Furnas, C.C. “Heat Transfer from a Gas Stream to a Bed of Broken Solids”. Trans. Am. Inst. Chem. Eng., Vol. 24, pp. 142-193, 1930.##
Kuznetsov, A.V. ” A Perturbation Solution for Heating a Rectangular Sensible Heat Storage Packed Bed with a Constant Temperature at the Walls”, Int. J. Heat Mass Transf., Vol. 40, pp. 1001-1006, 1996.##
Cheng, P. “Combined Free and Forced Convection Flow about Inclined Surfaces in Porous Media”, Int. J. Heat Mass Transfer , Vol. 20, pp. 807-814, 1977.##
Merkin, J.H., and Pop, I. “Mixed Convection along a Vertical Surface: Similarity Solutions for Uniform Flow”, Fluid Dynamic Research, Vol. 30, pp. 233-250, 2002.##
Aly, E.H., Elliott, L., and Ingham, D.B. “Mixed Convection Boundary-layer Flow over a Vertical Surface Embedded in Porous Medium”. J. Mech. Fluids, Vol. 22, pp. 529-543, 2003.##
Javeri, V. "Laminar Heat Transfer in a Rectangular Channel for the Temperature Boundary Condition of the Third Kind", Int. J. Heat Mass Transf., Vol. 21, pp. 1029-1034, 1978.##
Pedroso, R.I., and Domoto, G.A. “Exact Solution by Perturbation Method for Planar Solidification of a Saturated Liquid with Convection at the Wall”, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 16 , pp. 1816-1819, 1973.##
Huang, C.C., and Shih, Y.P. “Perturbation Solution for Planar Solidification of a Saturated Liquid with Convection at the Wall”, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 18, pp. 1481-1483, 1975.##
Nield, D.A., and Bejan, A. “Convection in porous media”, springer-verlag, New York, 1999.##
Ahmadi, Z. “Perturbation Analysis of Heat Transfer in Porous Media with Small Thermal conductivity”, MSc. Thesis, Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, 2013 (In Persion).##
شاه نظری, محمدرضا, احمدی, زهرا, & نیکان, فاطمه. (1397). تحلیل انتقال حرارت در محیط متخلخل با روش اغتشاشات جزئی با فرض مقادیر هدایت حرارتی کم. مکانیک هوافضا, 14(3), 83-93.
MLA
محمدرضا شاه نظری; زهرا احمدی; فاطمه نیکان. "تحلیل انتقال حرارت در محیط متخلخل با روش اغتشاشات جزئی با فرض مقادیر هدایت حرارتی کم". مکانیک هوافضا, 14, 3, 1397, 83-93.
HARVARD
شاه نظری, محمدرضا, احمدی, زهرا, نیکان, فاطمه. (1397). 'تحلیل انتقال حرارت در محیط متخلخل با روش اغتشاشات جزئی با فرض مقادیر هدایت حرارتی کم', مکانیک هوافضا, 14(3), pp. 83-93.
VANCOUVER
شاه نظری, محمدرضا, احمدی, زهرا, نیکان, فاطمه. تحلیل انتقال حرارت در محیط متخلخل با روش اغتشاشات جزئی با فرض مقادیر هدایت حرارتی کم. مکانیک هوافضا, 1397; 14(3): 83-93.
)
