حل تحليلي دوبعدي ميدان دما، تنش و جابجايي براي يك استوانه توخالي با شار حرارتي نامتقارن و زمانمند

در اين مقاله يك حل تحليلي دو بعدي براي ميدان دما، تنش و جابجايي ها در استوانه اي تو خالي ارائه شده است. در سطح بيروني اين استوانه ي تو خالي، شار حرارتي نا متقارن و وابسته به زمان اعمال شده است. همچنين اين استوانه حامل سيال است و در سطح داخلي به صورت جابجايي، تبادل حرارت مي كند. از روش جدا سازي متغير ها براي بدست آوردن ميدان دما استفاده شده است. همچنين توزيع تنش ها بوسيله تابع تنش حرارتي بدست مي آيد. سپس به كمك روابط تنشكرنش و كرنشجابجايي، مولفه هاي جابجابي بدست آمده اند. اين استوانه به عنوان مدلي از لوله گيرنده‌ي كلكتور سهموي خطي در نظر گرفته شده است. با استفاده از حل تحليلي، نتايج براي مدل واقعي موجود در نيروگاه خورشيدي شيراز در يك دوره دوازده ساعته كه از شش صبح تا شش بعد از ظهر طول ميكشيد به دست آمد. حل تحليلي با استفاده از نرم افزار متلب براي نتايج عددي بكار گرفته شده است. همچنين نتايج براي اعتبارسنجي با روش المان محدود نرم افزار انسيس مقايسه شده است. در انتها به اين نتيجه رسيديم كه اختلاف بوجود آمده بين نتايج حل تحليلي و خروجي نرم افزار انسيس به علت عدم توانايي نرم افزار متلب در توانايي محاسبه دقيق توابع كلوين است.