تحليل تجربي انتقال حرارت تماسي از يك ديسك لغزنده در يك محفظه ي استوانه اي شكل

دكتراي تخصصي

پديده ي تماس حرارتي در شكل ها و هندسه هاي مختلف با توجه به كاربردهاي متنوع آن از اهميت بسياري در سيستم هاي مهندسي برخوردار است. انتقال حرارت تماسي بين سطوح تخت و تخمين ضريب تماس حرارتي مربوط به آن در تماس هاي ثابت و تناوبي، موضوع بسياري از پژوهش ها در اين زمينه بوده است، در حالي كه تماس حرارتي بين سطوح داراي انحنا در شكل هاي ثابت و متحرك بسيار كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين رساله به منظور بررسي انتقال حرارت تماسي بين سطوح استوانه اي شكل، يك مجموعه ي آزمايشگاهي متشكل از يك سيلندر و ديسك در داخل آن ساخته شد. جهت تخمين ضريب انتقال حرارت تماسي بين ديسك و سيلندر، حل معكوس به روش گراديان مزدوج به همراه مسئله ي الحاقي مورد استفاده قرار گرفت. حل معكوس مسئله با كمك اندازه گيري هاي شبيه سازي شده ي دقيق و غير دقيق صحه گذاري شد. آزمون ها در دو حالت تماس ثابت و متحرك انجام گرفت و تأثير عواملي همچون دماي ديسك و سرعت حركت آن بر ضريب تماس حرارتي در دو حالت استفاده از ديسك هاي فولادي و آلومينيومي بررسي گرديد. وقوع انتقال حرارت يك بعدي در ديسك و سيلندر نيز مورد ارزيابي و تأييد قرار گرفت. آزمون¬هاي انجام گرفته مشخص كرد كه گرمايش اصطكاكي در اين مطالعه قابل صرفنظر مي باشد. همچنين، نتايج نشان از ثابت بودن ضريب تماس حرارتي در راستاي طولي سيلندر داشت كه مي¬تواند به عنوان يك روش جهت صحت سنجي نتايج در حالت متحرك در نظر گرفته شود. ضرايب تماس حرارتي در شرايط يكسان آزمايش براي ديسك آلومينيومي به طور قابل ملاحظه¬اي بزرگتر از مقادير مربوط به حالت استفاده از ديسك فولادي به دست آمد. همچنين نتايج نشان داد كه با افزايش دماي ديسك در هر دو حالت تماس ثابت و متحرك، اين ضريب با شيب بيشتري رشد مي كند، در حالي كه با افزايش سرعت حركت ديسك، كاهش در مقدار ضريب با شيب كمتر در دورهاي بالاتر مشاهده گرديد.

194715

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر محمد حسن شجاعي فرد