كاربرد مدل غيرفوريه‌اي در شبيه‌سازي عددي انتقال حرارت جابجايي اجباري آرام

Application of Non-Fourier Model for Numerical Simulation of Laminar Forced Convection

وجود انتقال حرارت غيرفوريه‌اي طي مشاهدات و آزمايش‌هاي گوناگون در مواد و محيط‌هاي متفاوت به اثبات رسيده‌است. از جمله شرايطي كه معادله انتقال حرارت فوريه‌اي دقت كافي ندارد و منجر به استفاده از مدل انتقال حرارت غيرفوريه‌اي مي‌شود مي‌توان به حضور منابع حرارتي با شدت بالا و بسيار گذرا، انتقال‌حرارت در شرايط دمايي بسيار پايين، انتقال حرارت روي لايه‌هاي نازك فلزي، مواد با ساختار غيرهمگن و متخلخل و انتقال حرارت در زمان‌هاي كوتاه و يا ابعاد بسيار بزرگ اشاره كرد. در سال‌هاي اخير انتقال‌حرارت غيرفوريه‌اي بسيار مورد توجه پژوهش‌گران قرارگرفته است، بيشتر مطالعات اخير در زمينه غيرفوريه‌اي، هدايت حرارتي را بررسي كرده‌اند، مطالعات چنداني در زمينه مدل‌كردن انتقال حرارت غيرفوريه‌اي در شبيه‌سازي انتقال حرارت جابجايي، انجام نشده ‌است. در مقاله حاضر با استفاده از مدل غيرفوريه‌اي تاخير فاز يگانه، انتقال حرارت جابجايي اجباري آرام ، شبيه‌سازي عددي شده است. معادلات پيوستگي و ممنتوم مانند حالت فوريه‌اي است، اما معادله انرژي به فرم غيرفوريه‌اي تاخير فاز يگانه به‌دست آمده است. معادلات با استفاده از روش حجم محدود گسسته‌سازي و شبيه‌سازي شده است. در آخر نتايج حاصل از حالت فوريه با نتايج حالت غيرفوريه‌اي مقايسه شده است و نتيجه مي‌شود كه استفاده از معادلات انتقال حرارت به فرم انتقال حرارت غيرفوريه‌اي در زمان‌هاي اوليه و براي موادي كه داراي تاخير زماني بزرگي هستند، اهميت زيادي دارد.

There are non-Fourier heat transfer through observations and experiments with different materials and different environments have already been confirmed. Including the absence of heat transfer equations in February of sufficient accuracy, and to the use of heat transfer model non-Fourier of the possible presence of a heat source with high intensity and very transient heat transfer at very low temperature, heat the thin layers of metal, substances with heterogeneous and porous structure and heat transfer in a short time or a very large dimensions noted. In recent years, thermal transfer non-Fourier of highly regarded researchers have been, more recent studies in the field of non-Fourier, the thermal conductivity have looked into many studies in the field of modeling heat transfer non-Fourier in simulating heat transfer, has not been done. In this paper, using non-Fourier model of single phase Lag, quiet forced convective heat transfer, numerical simulation is. Equations of continuity and momentum as in February, but the energy equation in the form of non-Fourier single phase lag is obtained. Discretization equations using finite volume method and is simulated. The final results of the Fourier with the results for non-Fourier Compare and it follows that the heat transfer equations in the form of heat transfer non-Fourier in early times and for substances with a time lag of great, great importance.