Effect of Sample Length on the Time Needed to Reach the Steady State Case

الملخص

في هذا البحث استخدم برنامج (ANSYS-14) لدراسة تأثير طول النموذج على الزمن اللازم للوصول الى حالة الاستقرار (S.S.t) لانتقال الحرارة غير المستقرة. تم دراسة ثلاثة نماذج وباطوال مختلفة (15 ,30 و45) سم وبارتفاع 2 سم بالاضافة الى اختيار ثلاثة مواد ذات خواص حرارية مختلفة وتم تطبيقها على الاطوال المختلفة. عرض أحد جوانب النماذج الثلاث الى درجة حرارة مقدارها 100ºم، وعرض الجانب الآخر لحمل حراري عند درجة حرارة 25^ºم وكذلك تم عزل النموذج من السطح العلوي والسطح السفلي. ان الهدف من هذه الدراسة هو لمعرفة مدى تاثر زمن الوصول الى حالة الاستقرار عند تغيير طول النموذج المعرض لحمل حراري ثابت ولمواد مختلفة بالاعتماد على مسافة محدده عن الوجه الساخن لجميع الاطوال عند عدد  من النقاط (3 ,6 ,9 و12) سم .من نتائج الزمن الذي تم الحصول عليها عدديا من برنامج ANSYS,اعتمد زمن الوصول الى حالة الاستقرارعندما يكون الفرق بين درجة حرارة النموذج التي وصل اليها مع الدرجة التي قبلها بمقدار 0,001 .اوضحت النتائج ان الزمن اللازم للوصول الى حالة الاستقرار(S.S.t) يزداد بزيادة طول النموذج للنقاط المتناظرة وبثبوت الانتشارية الحرارية (α) حيث كان الزمن اللازم للوصول الى حالة الاستقرار لمادة النحاس يتراوح بين (879-1085) ثانية عند طول 15 سم و(2112-3005) ثانية عند طول 30 سم و(2871-4937) ثانية عند طول 45 سم. كما اظهرت النتائج ان الزمن اللازم للوصول الى حالة الاستقرار يزداد بانخفاض الانتشارية الحرارية حيث كان الزمن اللازم للوصول الى حالة الاستقرار لمادة النحاس ذات الانتشارية الحرارية الاعلى يتراوح بين (879-4937) ثانية لجميع الاطوال بينما كان الزمن اللازم للوصول الى حالة الاستقرار للمادة ذات الانتشارية الواطئة hardboard) ) يترواح بين (168400-1078000) ثانية.