A COMPARATIVE STUDY OF DIFFUSION, THERMAL WAVE AND DUAL-PHASE-LAG HEAT CONDUCTION IN THIN LAYER

Authors : R. YUVARAJ, D. SENTHILKUMAR

Pages : 101-118

Doi:10.47480/isibted.979363

View : 15 | Download : 13

Publication Date : 2021-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, sabit bir sıcaklığa ve yalıtılmış sınır koşullarına maruz kalan ince bir katman boyunca üç farklı ısı iletimi, difüzyon, termal dalga ve çift fazlı gecikme modu, sonlu bir eleman çözümü kullanılarak karşılaştırılmıştır. Sonlu eleman modeli, tek bir eleman için akıyı ısıtmak için gevşeme süresi ve sıcaklık gradyanı için gevşeme süresi dikkate alınarak geliştirilmiştir. Tüm elemanları birleştirdikten sonra, elde edilen cebirsel denklemlerin sayısı Python kullanılarak ince katman boyunca sıcaklık dağılımını tahmin etmek için çözülür. Çift fazlı gecikme ile tahmin edilen çözüm, tek fazlı Cattaneo – Vernotte modeli ve difüzyon Fourier modeli ile elde edilen çözüm ile karşılaştırılır. Geliştirilen model, analitik, sayısal ve deneysel çözümlerle iyi bir uyum içinde doğrulanmıştır. Her üç koşul için sıcaklık sınırları çizilmiştir ve ince katman boyunca farklı şekilde yayılma şekli açıkça gösterilmiştir. Ayrıca, çarpışmanın meydana geldiği katmanın merkezindeki sıcaklık değişimi tahmin edilir ve Fourier difüzyon modelinde sonsuz ve hem tek hem de çift fazlı gecikmede sonlu olan termal dalganın hızı, geçici olarak kararlı durum koşulu
Keywords : çift fazlı gecikme, CV modeli, gevşeme süresi, sonlu eleman modeli, python