Contacto térmico entre cilíndricos Superficies

 

Considere el problema del flujo de calor constante en la placa de complejo con el ancho 0.5(dn-d1) y térmica kiy coeficientes de conductividad, cuyas superficies primero y último mantener  temperatura s t1ytn+1 ,

y entre las sábanas con los números m-1 y m+1, no es el contacto térmico con resistencia específica Rm

(ver figura).

El flujo Variación térmica  temperatura , normalizada a la longitud del cilindro, a lo largo de la anchura de la placa de complejo, que consiste en hojas de n con anchuras h1, h2, ..., hn y los coeficientes de conductividad térmica k1, k2,... kn, respectivamente, por cada hoja son fi, i=1,2,..., ny se determinan utilizando la siguiente fórmula:

Que todas las hojas, guarde dos más, están en contacto térmico ideal a lo largo de las superficies de contorno, y pusieron resistencia térmica entre hojas numeradas m-1YM 1, luego el flujo térmico será ininterrumpido en la transición de una zona a la otra y, en este caso, será la misma en cualquier punto (i.e.f1=f2=...=fn=fl ). El cambio  temperatura  entre las superficies opuestas de la placa entera complejo será igual a la suma de los cambios de  temperatura  en hojas separadas:

Por lo tanto,
,

Asumir los siguientes datos iniciales: número de hojas n = 2, diámetros d1, d2, d3de cada hoja de la igualdad 350; 380;y420 mm, respectivamente. Aplicada  temperatura s t1y t4 igual 473Ky273K respectivamente

coeficientes de conductividad térmica son:

La resistencia térmica de contacto (que es aproximadamente equivalente a la resistencia térmica de la capa de aire cilíndrico con el ancho 0.05 mm y

Así,

,
,


Según los cálculos con la ayuda de Análisis AutoFEM, hemos obtenido la siguiente Resultados (para los lados inferior y superior del contacto, respectivamente):

Tabla 1*

FEA Lista de parámetros de malla:

       Tipo de finito tetraedro elemento lineal       (4-nodos)

       Número de esquina nodos                             76142

       Número de argumentos:                                76142

       Número de Elementos finitos.                       45646

Resultados

Resultados numéricos , w*

Resultados analíticos., w

Error , %

Térmico flux, W/m2

2.415x105

2.141x105

12.8

temperatura , t2, K

373.8

407.8

8.3

temperatura , t3, K

298.9

290.05

3.05

Tabla 2*

FEA Lista de parámetros de malla:

       Tipo de elemento finito cuadrática tetraedro      (10 nodos)

       Número de esquina nodos                                   12928

       Número de argumentos:                                      12928

       Número de Elementos finitos.                             40331

Resultados

Resultados numéricos , w*

Resultados analíticos., w

Error , %

Térmico flux, W/m2

2.49x105

2.141x105

16.3

temperatura , t2, K

373.8

407.8

8.3

temperatura , t3, K

298.9

290.05

3.05

 

 

Los resultados de pruebas numéricas dependen de la malla de elementos finitos y pueden diferir ligeramente de los que figuran en la tabla.

 

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