KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2008 / Cilt: 23 - Sayı: 3

Hareketli ısı kaynağı ile bir yüzeyinden ısıtılan plakada sıcaklık ve termal gerilme dağılımları

Temperature and thermal stress distribution in a plate heated from one side surface with a moving heat source

M. Serdar GENÇ
Gülşah ÖZIŞIK
Sayfa
601–610
Yayın Tarihi
2022-10-18
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)

Isı kaynağı, plakanın çok küçük bir bölgesine etki etmesinden dolayı uniform olmayan dik sıcaklık gradyantları oluşturmaktadır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, durgun çevre şartları altında hareketli ısı kaynağı ile bir yüzeyinden ısıtılan plakadaki sıcaklık ve termal gerilme dağılımlarının sayısal analizi yapılmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sayısal çözümler, çeliğin farklı ısı iletim katsayıları ($lambda$ = 10’dan 50 W/m-K’ne kadar) ve ısı kaynağının farklı $Omega$’ları (5 ve 10 rpm) için gerçekleştirilmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Isı kaynağı, plakanın çok küçük bir bölgesine etki etmesinden dolayı uniform olmayan dik sıcaklık gradyantları oluşturmaktadır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada, durgun çevre şartları altında hareketli ısı kaynağı ile bir yüzeyinden ısıtılan plakadaki sıcaklık ve termal gerilme dağılımlarının sayısal analizi yapılmaktadır. Hareketli ısı akısı profili olarak Gauss dağılımı seçilmiştir. Isı kaynağı z ekseni etrafında sabit açısal bir hızla ($Omega$) dönerken, plaka da eksenel yönde ilerleme hareketi yapmaktadır. Sayısal çözümler, çeliğin farklı ısı iletim katsayıları ($lambda$ = 10’dan 50 W/m-K’ne kadar) ve ısı kaynağının farklı $Omega$’ları (5 ve 10 rpm) için gerçekleştirilmektedir. Isı kaynağı, plakanın çok küçük bir bölgesine etki etmesinden dolayı uniform olmayan dik sıcaklık gradyantları oluşturmaktadır.

Abstract

In this study, temperature and thermal stress distributions in a steel plate heated from its one side surface under stagnant ambient conditions by a moving heat source are analyzed numerically. Gauss distribution was chosen as a moving heat source profile. While the heat source rotates with a constant angular speed ($Omega$) around the z axis, the plate moves forward the axial direction. The numerical solutions have been performed for the different thermal conductivity of steel ($lambda$ =10 to 50 W/m-K) and for the different $Omega$s of heat source (5 and 10 rpm). Heat source produces the non-uniform steep temperature gradients source due to the fact that the heat flux is subjected on a very small section of the plate.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

GENÇ, M. S., ÖZIŞIK, G. (2022). Hareketli ısı kaynağı ile bir yüzeyinden ısıtılan plakada sıcaklık ve termal gerilme dağılımları. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 3, 601–610. https://ajindex.com/articles/523918

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Li J., Li J.C.M., “Temperature distribution in workpiece during scratching and grinding”, Materials Science and Engineering, A 409: 108–119, 2005
  2. Alilat N, Bairi A, Laraqi N., “Three-dimensional calculation of temperature in a rotating disk subjected to an eccentric circular heat source and surface cooling”, Numerical Heat Transfer, Part A 46: 167–180, 2004
  3. Hou Z.B., Komanduri R., “General solutions for stationary/moving plane heat source problems in manufacturing and tribology”, International Journal Of Heat And Mass Transfer, 43 1679- 1698, 2000
  4. Shuja SZ, Yılbaş BS., “3-Dimensional conjugate laser heating of a moving slab”, Applied Surface Science, 167:134–148, 2000
  5. Cheng PJ, Lin SC., “An analytical model for the temperature field in the laser forming of sheet metal”, Journal of Materials Processing Technology, 101:260-267, 2000
  6. Araya G, Gutierrez G. Analytical solution for a transient, three-dimensional temperature distribution due to a moving laser beam. International Journal of Heat and Mass Transfer 2006; 49:4124–4131
  7. Koç A., “3-D analysis of temperature distribution in the material during pulsed laser and material interaction”, Heat and Mass Transfer, 40:697- 706, 2004
  8. Moulik PN, Yang HTY, Chandrasekar S., “Simulation of thermal stresses due to grinding”, International Journal of Mechanical Sciences, 43:831-851, 2001
  9. Eslam MR., Babaei MH. and Poultangari R., “Thermal and mechanical stresses in a functionally graded thick sphere”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 82: 522-527, 2005
  10. Laraqi N., Bairi A., Segui L., “Temperature and thermal resistance in frictional devices”, Applied Thermal Engineering, 24: 2567–2581, 2004
  11. Liu M-S., Dong Q-W., Wang D-B., Ling X., “Numerical simulation of thermal stress in tube- sheet of heat transfer equipment”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 76: 671–5, 1999
  12. Alzaharnah T, Yilbas BS, Hashmi MS., “Conjugate heat transfer in fully developed laminar pipe flow and thermally induced stresses”, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 190: 1091–104, 2000
  13. Alzaharnah T, Yilbas BS, Hashmi MS, “Pulsating flow in circular pipes––The analysis of thermal stresses”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 78: 567–79, 2001
  14. Alzaharnah T, Hashmi MS, Yilbas BS., “Thermal stresses in thick-walled pipes subjected to fully developed laminar flow”, Journal of Materials Processing Technology, 118: 50–7, 2001