بررسي تحليلي انتقال حرارت پاياي هدايتي نامتقارن در استوانه هاي کامپوزيتي به روش جداسازي متغيرها

در مطالعه حاضر مساله انتقال حرارت دو بعدي نامتقارن در يک استوانه کامپوزيتي چند لايه به صورت تحليلي بررسي شده است. شرايط مرزي در نظر گرفته شده در کلي ترين حالت (خطي) ممکن قرار دارد که مي تواند تمامي مکانيزم هاي جا به جايي، هدايت و تشعشع را دربر گيرد. الياف تحت زاويه مشخصي به دور استوانه پيچيده شده اند، به نحوي که زاويه الياف و جنس مواد کامپوزيتي به کار رفته شده مي تواند لايه به لايه تغيير کند. معادلات حاکم بر هدايت اورتوتروپيک استخراج گرديده و سپس با استفاده از روش دقيق جداسازي متغيرها، سري توزيع دما در هر لايه به دست آمده است. با اعمال شرايط مرزي کلي داخلي و بيروني استوانه و همچنين برقراري شرايط پيوستگي دما و شار حرارت در مرز بين هر جفت از لايه ها، سه دستگاه معادلات مستقل براي به دست آوردن ضرايب مجهول سري دما ساخته شده اند. با استفاده از روابط توابع متعامد و الگوريتم توماس، اين دستگاه هاي معادلات حل شده و روابطي بازگشتي و تحليلي براي محاسبه ضرايب مجهول ارائه گرديده است. تاثير پارامترهاي طراحي، زاويه الياف و جنس لايه ها روي توزيع دما، با استفاده از دو مثال عملي شامل شرايط مرزي پيچيده، بررسي و مقايسه شده است.