Térmico contacto entre superficies esféricas

 

Considere el problema del flujo de calor constante en la placa esférica complejo con el ancho ∑0.5Δd y  coeficientes térmica de conductividad ki , cuya primera superficies mantienen  últimas  temperatura s t1 y tn+1 ,y entre las hojas con números de m-1 Y M 1, existe el contacto térmico con resistencia específica Rm (ver la figura).

La  temperatura  y cambio térmico Flujo a lo largo de la anchura de la placa de complejo, que consiste en hojas con diámetros d1, d2, ..., dny  coeficientes térmicos de conductividad k1, k2,... kn, respectivamente, para cada hoja fi, i=1,2,..., n se determinan utilizando la fórmula siguiente:

Que todas las hojas, guarde dos más, son en torno al ideal de contactos térmico largo de las superficies de frontera, y poner resistencia Térmico Rm entre hojas numeradas m-1ym+1; entonces el flujo térmico será ininterrumpido en la transición de una zona a la otra y, en este caso, será el mismo 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 es n = 2, diámetros d1, d2, d3de cada hoja de la igualdad 350; 380;y420 mm, respectivamente. Aplicada  temperatura s t1yt4 son 473Ky273K, respectivamente. la conductividad térmica de los coeficientes es:

(aleación de aluminio de acero).

Resistencia térmico (es aproximadamente equivalente a la resistencia térmico de la capa de aire esférica con la anchura 0,05 mmy )

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 nodos de esquina                      7759

       Número de argumentos:                              7759

       Número de Elementos finitos.                     35203

Resultados

Resultados numéricos , w*

Resultados analíticos., w

Error , %

temperatura , t2, K

411.6

424.7

8.3

temperatura , t3, K

287.8

290.8

3.05

Tabla 2*

FEA Lista de parámetros de malla:

       Tipo de elemento finito cuadrática tetraedro  (10 nodos)

       Número de Nodos                                             54.253

       Número de argumentos:                                   54253

       Número de Elementos finitos.                           37413

Resultados

Resultados numéricos , w*

Resultados analíticos., w

Error , %

temperatura , t2, K

411.3

424.7

-3.2

temperatura , t3, K

287.7

290.8

-1

 

 

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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