عنوان

تحلیل مسائل انتقال گرمای وارون همراه با تغییر فاز با استفاده از روش المان مرزی

‭۱۲۴۶پ‬

per

تحلیل مسائل انتقال گرمای وارون همراه با تغییر فاز با استفاده از روش المان مرزی

/شبنم جوانشیر

: فنی و مهندسی مکانیک

‮‭۱۳۰‬ص.‬

: مصور، جدول، نمودار، عکس ‮‭۳۰‬*‮‭۲۹‬س.م-+ یک لوح فشرده

چاپی

واژه نامه بصورت زیرنویس

کتابنامه ص.: ‮‭۱۲۷-۱۲۹‬

کارشناسی ارشد

مکانیک- تبدیل انرژی

‮‭۱۳۸۷/۱۱/۲۵‬

تبریز

تعیین جواب یک معادله روی دامنه مشخص با استفاده از شرایط مرزی و اولیه به نام روش مستقیم معروف است .اگر تعیین شرایط مرزی و اولیه با در دست داشتن جواب معادله مد نظر باشد، مسئله وارون یا معکوس نامیده می شود .در مسائل تغییر فاز از جمله انجماد فلزات، خواص مکانیکی ماده وابستگی زیادی به اختلاف گرادیانهای دما روی جبهه انجماد و آهنگ انتقال گرما از قالب دارد .برای داشتن خواص مکانیکی مناسب و مورد نظر بایستی حرکت جبهه انجماد در فرآیند انجماد کنترل شده باشد و این امر مستلزم تعیین شرایط مرزی خاص است که جزء مسائل وارون می باشد .در این پایان نامه هدف فرموله کردن مسئله انجماد( انتقال گرما همراه با تغییر فاز) با استفاده از قوانین حاکم بر مسئله و حل وارون آن به صورت عددی برای تعیین شرایط مرزی است بطوریکه گرادیان دمایی معینی روی جبهه انجماد اعمال شود .با توجه به اینکه مقادیر دما با استفاده از اندازه گیریهای فیزیکی در درون دامنه مقدور است، هدف تعیین تابع گرادیان دما یا شار گرمایی در نقاط مرزی است .در صورتیکه تابع به صورت چند جمله ای فرض شود، می توان ثابتهای چند جمله ای را طوری تعیین کرد که مقادیر خطاهای احتمالی حداقل باشد .برای بدست آوردن خواص مکانیکی خوب و مورد نظر لازم است که گرادیان دما روی جبهه انجماد کنترل شود و برای انجام این عمل باید شرایط مرزی کنترل شوند .برای حل مسئله ازروش عددی المان مرزی استفاده خواهد شد.در ابتدای کار ضمن معرفی روش المان مرزی ادامه چکیده پایان نامه:و بیان مزایا و معایب آن نسبت به روشهای دیگر، نحوه تحلیل مسائل با این روش بررسی می شوند .در روش المان مرزی ابتدا معادله حاکم بر مسئله به انتگرال مرزی تبدیل شده و به صورت گسسته سازی شده نوشته می شوند .با توجه به زمانمند بودن مسئله جواب اساسی( تابع گرین) باید تعیین شود که یکی از قسمتهای مهم و سخت روش المان مرزی است .انتگرالهای تلفیقی ظاهر شده در فرمولبندی مسئله با استفاده از توابع شکل مناسب تا حد ممکن به صورت تحلیلی حل شده و در صورت عدم امکان حل به صورت تحلیلی، از روش عددی حل خواهند شد که نتیجه آن دستگاه معادلات خواهد بود .از حل معادلات مقادیر کمیتهای مجهول روی مرزها تعیین می شوند .برای انجام این کار کد کامپیوتری توسعه داده خواهد شد .خواص ترموفیزیکی مواد مورد مطالعه ثابت در نظر گرفته خواهند شد .

This thesis is concerned with the use of Boundary Element Method to study transient heat conduction problems with phase change for two dimensions problems. Inverse heat transfer problems were also considered in this study. The steady or potential problems have been considered first, then transient heat conduction problems with phase change (solidification) using Boundary Element have been studied. For phase change, moving Boundary Method was applied. Appropriate BIE (Boundary Integral Equation) representation of the governing differential equation consequently has been derived. The proposed BIE approach have been made use of the time and space dependent fundamental solution of the diffusion equation. Based on this theory, the BEM computer program has been developed for the analysis of transient heat conduction with phase change. At last, we studied Inverse heat transfer problems. In the Inverse problems, we used the Conjugate gradient method with adjoint problem for function estimation.

Heat Conduction

Two Dimensions

Transient

Boundary Element

Phase Change

Solidification

Moving Boundary

جوانشیر، شبنم

طلعتی، فرامرز، استاد راهنما

امین فر، حبیب، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی