Pseudospektral Chebyshev yönteminin sonlu elamanlar yöntemine göre daha az nokta sayısı ile yakın sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.
📌 3 Maddede Bu Makale
🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, mekanik ve ısıl özelliklerinin radyal eksen boyunca üstel bir fonksiyonla değiştiği varsayılan, eksenel simetrik, ince, dikdörtgen profilli dairesel bir kanatçıktaki sıcaklık dağılımı ve sıcaklık farklarından dolayı oluşan ısıl gerilmeler, pseudospectral Chebysev ve sonlu elemanlar yöntemleri ile ele alınmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kanatçık, ZrO_2/Ti-6Al-4V malzeme çifti ile derecelendirilmiş, uygulanan sınır koşulları altında sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler elde edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Pseudospektral Chebyshev yönteminin sonlu elamanlar yöntemine göre daha az nokta sayısı ile yakın sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Dairesel kanatçık · ısıl gerilme · işlevsel derecelendirilmiş malzeme
Özet
Bu çalışmada, mekanik ve ısıl özelliklerinin radyal eksen boyunca üstel bir fonksiyonla değiştiği varsayılan, eksenel simetrik, ince, dikdörtgen profilli dairesel bir kanatçıktaki sıcaklık dağılımı ve sıcaklık farklarından dolayı oluşan ısıl gerilmeler, pseudospectral Chebysev ve sonlu elemanlar yöntemleri ile ele alınmıştır. Chebyshev yöntemin doğruluğu literatürde mevcut analitik çözümle karşılaştırılarak test edilmiştir. Kanatçık, ZrO_2/Ti-6Al-4V malzeme çifti ile derecelendirilmiş, uygulanan sınır koşulları altında sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler elde edilmiştir. Problem, pseudospektral Chebyshev ve sonlu elemanlar yöntemleri ile ayrı ayrı çözülmüş ve elde edilen sonuçlar grafiksel olarak karşılaştırılmıştır. Pseudospektral Chebyshev yönteminin sonlu elamanlar yöntemine göre daha az nokta sayısı ile yakın sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.
YILDIRIM, A., EKER, M., YARIMPABUÇ, D., ARIKAN, V., ÇELEBİ, K. (2022). İŞLEVSEL DERECELENDİRİLMİŞ DAİRESEL BİR KANATÇIĞIN TERMOELASTİK DAVRANIŞININ SAYISAL İNCELENMESİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 25 - Sayı: 4, 602–614. https://ajindex.com/articles/876433
Arslantürk, C. (2017). Correlation equations for optimum design of annular fins with temperature dependent thermal conductivity. Heat Mass Transfer, 45(4), 519-525. https://doi.org/10.1007/s00231-008-0446-9
Aziz, A., Torabi, M., & Zhang, K. (2013). Convective–radiative radial fins with convective base heating and convective–radiative tip cooling: homogeneous and functionally graded materials. Energy Conversion and Management, 74, 366-376. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.05.034
Aziz, A., & Fang, T. (2010). Alternative solutions for longitudinal fins of rectangular, trapezoidal, and concave parabolic profiles. Energy conversion and Management, 51(11), 2188-2194. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2010.03.012
Aziz, A., & Rahman, M. M. (2009). Thermal performance of a functionally graded radial fin. International Journal of Thermophysics, 30(5), 1637-1648. https://doi.org/10.1007/s10765-009-0627-x Bazán, F. S. (2008). Chebyshev pseudospectral method for computing numerical solution of convection–diffusion equation. Applied Mathematics and Computation, 200(2), 537-546. https://doi.org/10.1016/j.amc.2007.11.026
Cengel, Y. A. (2003). Heat transfer:A practical appraoch 2nd ed., McGraw-Hill, New York. Gaba, V. K., Tiwari, A. K., & Bhowmick, S. (2016). Performance of functionally graded exponential annular fins of constant weight. In Advances in Functionally Graded Materials and Structures. London, UK: IntechOpen. https://doi.org/10.5772/63100
Gaba, V. K., Tiwari, A. K., & Bhowmick, S. (2014). Thermal performance of functionally graded parabolic annular fins having constant weight. Journal of Mechanical Science and Technology, 28(10), 4309-4318. https://doi.org/10.1007/s12206-014-0945-1
Gardner, K. A. (1945). Efficiency of extended surface. Transactions of ASME, 67, 621-631.
Iborra, A. A., & Campo, A. (2009). Approximate analytic temperature distribution and efficiency for annular fins of uniform thickness. International Journal of Thermal Sciences, 48(4), 773-780. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2008.05.012
Bergman, T. L., Bergman, T. L., Incropera, F. P., Dewitt, D. P., & Lavine, A. S. (2011). Fundamentals of heat and mass transfer. John Wiley & Sons. Khan, W. A., & Aziz, A. (2012). Transient heat transfer in a functionally graded convecting longitudinal fin. Heat and Mass Transfer, 4