view in publisher's site

Experimental and computational inverse thermal analysis of transient, non-linear heat flux in circular pin fin with temperature-dependent thermal properties

Highlights•To retrieve functional form of heat flux under static and dynamic conditions.•Simulation study is accompanied with the experimental analysis.•Trends and concept are validated with experimental retrieved heat flux.•Nonlinear problem due to all temperature-dependent parameters.•Golden section search method is used for inverse analysis.AbstractThe functional form of the heat flux for three different profiles namely constant,Φ=0.98; using (q=VIt/A), linear-triangular and non-linear realistic under static and dynamic conditions are retrieved with the aid of inverse analysis based on the GSSM for a pin fin (length =0.35 m, cross-section area = 7.85×10-5 m2) with all temperature-dependent parameters. The forward model is solved using pdepe solver (dτ=0.4167, dξ=0.1429). The recovered heat flux is in good agreement with its expected profile. The acceptable measurement errors are 5%, 3% and 4% with errors of 3.72%, 6% and 4% under static conditions and 4%, 2% and 2% with errors of 11%, 9.6% and 14% under dynamics condition for constant, triangular and realistic profile type of heat flux respectively. Furthermore, experiments are conducted and the functional heat flux has been retrieved for experimental data. The two retrieved heat fluxes follow similar trends. The effect of the measurement errors in the input temperature upon the exactitude of the retrieved heat flux is also studied. The present procedure is useful in designing heat flux meters for a variety of thermal applications.

تحلیل حرارتی معکوس تجربی و محاسباتی شار حرارتی گذرا و غیر خطی در فین سوزنی گرد با خواص حرارتی وابسته به دما

نکات برجسته: بازیابی شکل عملکردی شار حرارتی تحت شرایط ایستا و پویا. مطالعه شبیه‌سازی با تجزیه و تحلیل تجربی همراه است. * روندها و مفهوم با شار حرارتی بازیابی شده تجربی اعتبار سنجی می‌شوند. * مساله غیر خطی ناشی از تمام پارامترهای وابسته به دما. * روش جستجوی مقطع طلایی برای تحلیل معکوس مورد استفاده قرار می‌گیرد. شکل عملکردی شار حرارتی برای سه پروفایل مختلف به نامه‌ای ثابت، = ۰.۹۸؛ با استفاده از (q = Vit / A)، مثلثی - خطی و غیر واقع گرایانه تحت شرایط استاتیک و دینامیک با کمک تحلیل معکوس مبتنی بر GSSM برای یک بال (طول ۰.۳۵ متر، سطح مقطع = ۷.۸۵ * ۱۰ - ۵ متر مربع)بازیابی می‌شود. مدل رو به جلو با استفاده از حل‌کننده pdepe حل می‌شود (dT = ۰.۴۱۶۷، dε = ۰.۱۴۲۹). شار حرارتی بازیابی شده در توافق خوبی با پروفایل مورد انتظار آن است. خطاهای اندازه‌گیری قابل‌قبول ۵ %، ۳ % و ۴ % با خطاهای ۳.۷۲ %، ۶ % و ۴ % تحت شرایط استاتیک و ۴ %، ۲ % و ۲ % با خطاهای ۱۱ %، ۹.۶ % و ۱۴ % تحت شرایط دینامیک برای نوع پروفایل ثابت، مثلثی و واقع‌بینانه شار حرارتی است. علاوه بر این، آزمایش‌ها انجام‌شده و شار گرمای تابعی برای داده‌های تجربی بازیابی شده‌است. دو جریان گرمای بازیابی شده از رونده‌ای مشابهی پیروی می‌کنند. تاثیر خطاهای اندازه‌گیری در دمای ورودی بر دقت شار حرارتی بازیابی شده نیز مورد مطالعه قرار گرفته‌است. روش حاضر در طراحی کنتورهای شار حرارتی برای انواع کاربردهای حرارتی مفید است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • ترجمه مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • ترجمه مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • ترجمه مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • ترجمه مقاله مهندسی صنایع و ساخت
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.