Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 35 - Sayı: 1

Heat Conduction Analysis of Two-Dimensional Anisotropic Plate

İki Boyutlu Anizotropik Plakanın Isı İletim Analizi

Sayfa
139–147
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

The accuracy of the numerical method isdemonstrated by comparing analytical and numerical solutions using simple material functions.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:The heat conduction of a two dimensional anisotropic plate with non-homogeneous general boundaryconditions is solved by using ANSYS Fluent in the cartesian coordinate system.
📊
Temel Bulgular & Veri:It is assumed that thethermal conductivity and heat generation of the material arbitrarily change in the direction of the twospace variables.
💡
Sonuç & Katkı:The accuracy of the numerical method isdemonstrated by comparing analytical and numerical solutions using simple material functions.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

The heat conduction of a two dimensional anisotropic plate with non-homogeneous general boundaryconditions is solved by using ANSYS Fluent in the cartesian coordinate system. It is assumed that thethermal conductivity and heat generation of the material arbitrarily change in the direction of the twospace variables. Under these conditions, a variable coefficient differential equation is obtained. Analyticalsolutions of such equations cannot be obtained except for some simple material functions. The variablecoefficient differential equation, which includes the heat conduction coefficient and volumetric heatgeneration depending on the two space variables and non-homogeneous boundary conditions, is handlednumerically by ANSYS Fluent user-defined function (UDF). The accuracy of the numerical method isdemonstrated by comparing analytical and numerical solutions using simple material functions.

Abstract

Homojen olmayan genel sınır koşullarına sahip iki boyutlu anizotropik bir plakanın ısı iletim problemi, kartezyen koordinat sisteminde ANSYS Fluent kullanılarak çözülmüştür. Malzemenin termal iletkenliği ve ısı üretiminin keyfi olarak iki uzay değişkeni yönünde değiştiği varsayılmıştır. Bu koşullar altında sistemi modelleyen değişken katsayılı diferansiyel denklem elde edilir. Bu tür denklemlerin analitik çözümleri, bazı basit malzeme fonksiyonları dışında elde edilemez. İki uzay değişkenine bağlı olarak değişen ısı iletim katsayısı ve hacimsel ısı üretimi ile homojen olmayan sınır koşullarını içeren değişken katsayılı diferansiyel denklem ANSYS Fluent kullanıcı tanımlı fonksiyon (UDF) ile sayısal olarak ele alınmıştır. Sayısal yöntemin doğruluğu, basit malzeme fonksiyonları kullanılarak analitik ve sayısal çözümler karşılaştırılarak gösterilmiştir

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YARIMPABUÇ, D., CİHAN, E., ÇELEBİ, K., EKER, M. (2020). Heat Conduction Analysis of Two-Dimensional Anisotropic Plate. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi, Cilt: 35 - Sayı: 1, 139–147. https://ajindex.com/articles/350584

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Zedan, M., Schneider, G.E., 1982. A Physical Approach to the Finite-difference Solution of the Conduction Equation in Generalized Coordinates, Num.H Trans., Part A, 5(1), 1-19
  2. Comini, G., Guidice, S., Lewis, R.W., Zienkiewicz, O.C., 1974. Finite Element Solution on Nonlinear Heat Conduction Problems with Special Reference to Phase Change, Int. J. for Num. Methods in Eng., 8, 613-624
  3. Wrobel, L.C., Aliabadi, M.H., 2002. The Boundary Element Method: Applications in Solids and Structures, 2 Volume Set, John Wiley and Sons, USA, 1066
  4. Hsieh, M.H., Ma, C.C., 2002. Analytical Investigations for Heat Cond. Prob. in Anisotropic Thin-layer Media with Embedded Heat Sources, Int.J.H.M.Trans., 45(20), 4117-4132
  5. Ma, C.C., Chang, S.W., 2004. Analytical Exact Solutions of Heat Conduction Problems for Anisotropic Multi-layered Media, Int. J. Heat Mass Trans., 47(8-9), 1643–1655
  6. Mera, N.S., Elliot, L., Ingham, D.B., Lesnic, D., 2001. A Comparison of Boundary Element Method Formulations for Steady State Anisotropic Heat Conduction Problems, Eng. Anal. Bound. Elem., 25(2), 115–28
  7. Florez, W.F., Power, H., 2001. Comparison Between Continuous and Discontinuous Boundary Elements in the Multidomain Dual Reciprocity Method for the Solution of the Two-dimensional Navier-Stokes Equations, Eng. Anal. Bound. Elem., 25(1), 57–69
  8. Tadeu, A., Antonio, J., 2000. Use of Constant, Linear and Quadratic Boundary Elements in 3D Wave Diffraction Analysis, Eng. Anal. Bound. Elem., 24(2), 131–144
  9. Wang, H., Qin, Q.H., Kang, Y.L., 2005. A New Meshless Method for Steady-state Heat Conduction Problems in Anisotropic and Inhomogeneous Media, Arc. App. Mech., 74(8), 563–579
  10. Sladek, J., Sladek, V., Atluri, S.N., 2004. Meshless Local Petrov-Galerkin Method for Heat Conduction Problem in an Anisotropic Medium, CMES, Comput Model Eng. Sci., 6(3), 309–318
  11. Hsieh, M.H., Ma, C.C., 2002. Analytical Investigations for Heat Conduction Problems in Anisotropic Thin-layer Media with Embedded Heat Sources, Int.J.H.M.Trans., 45(20), 4117-4132
  12. Haji-Sheikh, A., Beck, J.V., Agonafer, D., 2003. Steady-state Heat Conduction in Multilayer Bodies, Int. J. Heat Mass Transfer, 46(13), 2363–2379
  13. Shiah, Y.C., Tan, C.L., 1997. BEM Treatment of Two-dimensional Anisotropic Field Problems by Direct Domain Mapping, Engineer. Anly. Bound. Element, 20(4), 347-351
  14. Shiah, Y.C., Tan, C.L., 2004. BEM Treatment of Three-dimensional Anisotropic Field Problems by Direct Domain Mapping,