مکانیسم اصلی برای شرایط مرزی انتقال حرارت

مکانیسم اصلی برای شرایط مرزی انتقال حرارت

مکانیسم اصلی برای شرایط مرزی انتقال حرارت
شرایط مرزی زیادی در انتقال حرارت وجود دارد. برخی از اینها می توانند همزمان وجود داشته باشند (به عنوان مثال، شار حرارتی و لایه نازک ). دیگران نمی توانند (به عنوان مثال، شار حرارتی و عایق حرارتی ).
چندین دسته از شرایط مرزی در انتقال حرارت وجود دارد. جدول 14-4 قوانین اساسی برای این گروه ها را ارائه می دهد.
1
دما ، جریان خروجی
2
عایق حرارتی ، تقارن ، وضعیت تناوبی
3
شار حرارتی
4
منبع حرارت مرزی ، منبع حرارت خط روی محور
5
تابش سطح به محیط
6
لایه ی نازک
جدول 14-4: قوانین اصلی برای شرایط مرزی انتقال حرارت
A\B
1
2
3
4
5
6
1-دما
ایکس
ایکس
ایکس
2-عایق حرارتی
ایکس
ایکس
ایکس
3-شار حرارتی
ایکس
ایکس
4-منبع حرارت مرزی
5- تشعشع
ایکس
ایکس
6-لایه نازک
ایکس
ایکس
هنگامی که یک شرط مرزی بالاتر از یک شرط مرزی B در درخت مدل وجود دارد و هر دو شرط برای یک مرز اعمال می‌شوند، از جدول 14-4 برای تعیین اینکه آیا A توسط B لغو شده است یا خیر استفاده کنید:
خط مربوط به گروه A را پیدا کنید (به تعریف گروه ها در بالا مراجعه کنید). در جدول بالا فقط اولین عضو گروه نمایش داده می شود.
ستون مربوط به گروه B را پیدا کنید .
اگر سلول مربوطه خالی باشد، A و B کمک می کنند. اگر حاوی X باشد، B A را لغو می کند.
 
شرایط مرزی گروه 3 و گروه 4 همیشه کمک کننده هستند. این بدان معناست که آنها هرگز هیچ شرط مرزی دیگری را نادیده نمی گیرند. اما آنها ممکن است نادیده گرفته شوند.
مثال 1
مرزی را در نظر بگیرید که در آن دما اعمال می شود. سپس یک شرط مرزی تابش سطح به محیط بر روی همان مرز اعمال می شود.
دما متعلق به گروه 1 است.
تابش سطح به محیط متعلق به گروه 5 است.
سلول روی خط گروه 1 و ستون گروه 5 خالی است بنابراین دما و تابش سطح به محیط کمک می کنند.
مثال 2
مرزی را در نظر بگیرید که در آن شار حرارتی اعمال می شود. سپس یک شرط مرزی Symmetry روی همان مرز اعمال می شود.
شار حرارتی متعلق به گروه 3 است.
تقارن متعلق به گروه 2 است.
سلول روی خط گروه 3 و ستون گروه 2 حاوی X است بنابراین شار حرارتی توسط Symmetry لغو می شود .
این مکانیسم را می توان در دسکتاپ COMSOL، در بخش Override و Contribution هر ویژگی، همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است، بررسی کرد:
جدول 14-5: بخش های لغو و مشارکت
شار حرارتی
تقارن
 
در مثال 2 بالا، اگر Symmetry به دنبال شار حرارتی اضافه شود، شرایط مرزی کمک می کند.