تحليل انتقال حرارت پره هاي متخلخل با در نظر گرفتن انتقال حرارت جابجايي و تشعشعي همراه با منبع حرارتي

در اين مقاله، انتقال حرارت انواع پره متصل به يك سطح پايه مورد بررسي تحليلي قرار مي گيرد. ضخامت در راستاي طول پره متغير است. فرض شده است كه پره داراي حجم متخلخل بوده و از جنس SiC (كاربيد سيلسيوم) باشند. به‌ منظور نوشتن معادله انتقال حرارت براي پره متخلخل از موازنه انرژي و مدل دارسي استفاده شده است. براي تحقيق صحت و دقت حل تحليلي، جواب ‌ها در چند حالت خاص در روش تحليلي تقريبي كوليكيشن با جواب حاصل از حل عددي به روش رانج-كوتا مرتبه چهار مقايسه شده است، همچنين جهت حل عددي از روش اجزاء محدود توسط نرم افزار Flex pde استفاده شده است. در ادامه به بررسي اثر پارامترهاي موثر بر توزيع دما و نرخ انتقال حرارت پره پرداخته شده و پارامتر هاي مورد بررسي در اين پژوهش شامل نسبت تخلخل، پارامتر نمايانگر شكل پره (n)، شاخص توان ضريب انتقال حرارت جابجايي (m) و ضخامت بي بعد شده (ψ) مي باشند. شايان ذكر است كه در اين مقاله سطح مقطع به دو صورت دايروي و مستطيل شكل مورد بررسي قرار گرفته است. از اين مقاله نتيجه گرفته مي شود با افزايش تخلخل (φ) در پره با اين جنس، درجه حرارت در پره افزايش و نرخ انتقال حرارت كاهش مي يابد، نرخ انتقال حرارت از بيشترين به كمترين به ترتيب تابع نمايي(a=-1)، مستطيلي، سهموي كوژ، تابع نمايي (a=1) و مثلثي است. همينطور نرخ انتقال حرارت در سطح مقطع دايروي از بيشترين به كمترين به ترتيب، استوانه اي، سهموي كوژو مخروطي است. بادر نظر گرفتن ضخامت، طول، و شاخص هندسي(n) برابر انتقال حرارت در پره سطح مقطع مستطيل شكل بيشتر از دايروي است.