Оценка распределения тепла через наклонную радиационную

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 13275 (2022) Цитировать эту статью

951 Доступов

6 цитат

Подробности о метриках

Авторская поправка к этой статье опубликована 29 августа 2022 г.

Эта статья обновлена

В данном исследовании исследовано распределение тепла в конвективно-радиационном вогнутом пористом ребре, прикрепленном к наклонной поверхности. Уравнение, управляющее изменением температуры и тепла в ребре с внутренним тепловыделением, преобразуется с использованием безразмерных переменных, а полученное уравнение в частных производных (PDE) решается с использованием аналитической схемы, метода обобщенных рядов остаточной мощности (GRPSM). Кроме того, представлено графическое обсуждение для изучения влияния различных безразмерных переменных, включая параметры конвекции-проводимости, температуры окружающей среды, излучения, тепловыделения и влияния пористости на тепловое поле ребра. Также строится график для анализа изменений нестационарного градиента температуры с использованием метода конечных разностей (FDM) и метода обобщенных рядов остаточной мощности (GRPSM). Главный результат этого исследования показывает, что по мере увеличения шкалы параметров конвекции-проводимости распределение температуры в ребре уменьшается. По параметру тепловыделения распределение тепла внутри ребра увеличивается.

Теплопередача — это передача энергии, вызванная изменениями температуры, и если две контактирующие системы имеют разные температуры, теплообмен происходит до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие. Для повышения эффективности процесса теплопередачи и снижения стоимости и габаритов соответствующих модулей и устройств необходима разработка эффективных теплоносителей с повышенной теплопроводностью и коэффициентом теплопередачи. Суспензия мельчайших твердых частиц в жидкостях является эффективным методом увеличения теплопроводности жидкостей и тем самым усиливает явление теплопередачи. Используя эти виды жидкостей, несколько исследователей исследовали особенности теплопередачи1,2,3,4,5,6,7. С другой стороны, теплообмен улучшается за счет расширенной поверхности. В некоторых отраслях промышленности в деталях машин выделяется избыточное тепло, что может привести к различным дефектам материалов. Передача тепла через расширенную поверхность устройства является одной из стратегий предотвращения материального ущерба. Ребро — это расширенная поверхность, которая используется для увеличения скорости передачи тепла от основной поверхности к окружающей среде. Он имеет обширное технологическое применение, а именно: ремесленные двигатели с воздушным охлаждением, компрессоры, ядерные реакторы, теплообменники, холодильные, электрические и электронные устройства и так далее. Между тем ребра из пористого материала имеют значительные преимущества перед обычными ребрами, а их исследование является одной из наиболее полных тем в области переноса массы и энергии. При исследовании теплопередачи ребер проницаемого материала необходимо учитывать перенос энергии и массы как твердых, так и жидких сред. Было проведено несколько анализов для изучения эффективных и производительных методов передачи тепла через проницаемые ребристые поверхности. Ндлову и Мойтшеки8 обсудили одномерный перенос тепла и тепловые аспекты в подвижном пористом прямом ребре с однородной площадью поперечного сечения. При воздействии радиационных, магнитных и конвективных механизмов Мадхура и др.9 описали особенности теплового поля проницаемого продольного плавника. Метод синк-коллокации был применен Набати и др.10 для изучения теплового поведения проницаемого ребра под воздействием магнитной силы. С помощью аналитических процедур Кунду и Юк11 определили аналитическую аппроксимацию пористого ребра и, таким образом, исследовали особенности теплопередачи рассматриваемого ребра. Рассматривая модель локальной тепловой неравновесности, Буономо и др.12 исследовали аспекты передачи энергии на проницаемой прямоугольной протяженной поверхности. Реализуя метод спектральной коллокации, Кумар и др.13 описали изменение температуры и энергии на проницаемой трапециевидной протяженной поверхности с явлением излучения.