حل تحليلي انتقال حرارت پايدار هدايتي در استوانه كامپوزيتي

An Analytical Solution of Steady State Conductive Heat Transfer in Cylindrical Composite Laminates

در اين مقاله يك حل تحليلي براي انتقال حرارت هدايتي در استوانه ساخته شده از مواد مركب در شرايط پايدار ارائه شده است. حل دقيق ارائه شده، براي بررسي انتقال حرارت در مخازن و لوله‌هاي كامپوزيتي بسيار مفيد است. در اين تحقيق تانسور ضرايب هدايت حرارتي براي مواد مركب معرفي شده و نحوه تعيين ضرايب از روي خواص الياف و ماده زمينه بيان شده است. در ادامه، معادله انتقال حرارت در دستگاه مختصات استوانه‌اي براي مواد كامپوزيتي - در شرايطي كه الياف در هر لمينا به‌دور استوانه پيچيده شده – به‌دست آمده و به روش جداسازي متغيرها حل دقيقي براي اين معادله در شرايط مرزي معيني ارائه شده است.

This paper presents an analytical solution for steady state conductive heat transfer in a cylindrical composite laminate. The results of this solution can be pretty useful in investigating heat transfer in pipes and reservoirs. In this research, tensor of thermal conductivity coefficients for composite materials is presented and the procedure of determination of the coefficients is described based on the properties of fibers and matrix material. Then, the equation of heat transfer of composite materials has been determined in cylindrical coordinates. The research has been done for conditions that fibers are wound around the cylinder and the heat transfer equation has been solved via separation of variables method.