حل تحلیلی معادله هدایت حرارتی غیر فوریه یی در یک استوانه توخالی

محققان دانشگاه علم و صنعت ایران موفق به حل تحلیلی معادله هدایت حرارتی غیر فوریه یی برای یک استوانه توخالی با شرایط مرزی متقارن محوری شدند.

به گزارش سایت قطره و به نقل ازسرویس پژوهشی ایسنا، مهندس محمدرضا طلایی، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، پژوهشی را در قالب رساله دکتری خود با راهنمایی مرحوم دکتر غلامعلی عاطفی و دکتر منصور علیزاده ارائه کرده است.

بر اساس این رساله، قانون ویژه حاکم بر هدایت حرارتی کلاسیک قانون فوریه است که مبتنی بر انتشار حرارت با سرعت نامحدود در قطعه بوده و معادله انتقال حرارت هدایتی فوریه یی در مواد از نوع سهموی است.

ویژگی غیر فیزیکی این معادله آن است که تغییر ناگهانی دما در یک نقطه بسرعت در تمام نقاط مکانی دورتر احساس می شود و سرعت انتشار و نفوذ بی نهایت فرض شده است.

اگرچه قانون فوریه هنوز هم برای اغلب مسائل مهندسی تحت شرایط خاص، به اندازه کافی دقیق است، اما در شرایطی شامل گرادیان دماهای زیاد، مقیاس های نانو و میکرو زمانی و مکانی، دماهای نزدیک صفر مطلق و .

تئوری هدایت حرارت فوریه دقیق نیست و تئوری های غیرفوری های، قابل اعتمادتر هستند.

این حالات در تجهیزات میکروالکترونیکی مانند چیپ های مدارات مجتمع، گرمایش پالس های لیزر فرکانس بالا یا شار حرارتی بالا برای ذوب و برش سطوح موا�