Sayısal Yöntemler Isı Transferi

Isı transferi analizi ısı akışı ,sıcaklık alan , ya da aynı anda iki değerlerininoranını belirler . Isı transferi analizi ateşe maruz kaldığında malzemelerin davranışını öngörmede veperformanslı ısıtma modelleme ve soğutma sistemleri , binalar aracılığıyla , üretim süreçleri sırasında ısı kaybını ısı akışını incelemek için kullanılır . Isı transferi problemleri , grafik analitik ve sayısal yöntemler kullanılarak çözülebilir . Sayısal yöntemler aynı anda çözülecek cebirsel denklemlerin bir dizi içine bir sisteminısı transferi analizi değiştirmez . Avantajları

Sayısal yöntemler hangi analitik yöntemler yapamam sınır koşulları olarak non - lineer diferansiyel denklemler işleyebilir . Frank Kreith tarafından " Isı Transferinin Esasları " na göre , " kolayca sınır koşulları ve geometrik şekiller her türlü adapte edilebilir , çünküsayısal yaklaşım ... tavsiye edilir. " Sayısal yöntemler ısıakışını hesaplamak zaman birden fazla formu ısı transferi gerçekleşiyor . Sayısal yöntemler, başka yöntemler tahmin edemez sıvılarında ısı transferinin bir yaklaşım izin .
Yöntemleri

Sayısal yöntemlerısı belirlemek için başlangıç ​​sınır koşulları ayrı bir dizi gerektirir sistemin transferi. Sayısal yöntemler sonlu elemanlar analizi , sonlu farklar yöntemi ,empedans sınır elemanı ve integral denklem yöntemi içerir . Sonlu farklar yöntemi aralarında eşit farklılıklar bir alanaısı transferi modeli böler . Sonlu Elemanlar Analizi ( FEA ) kontrol hacimleri denilen küçük bölümler halinde bir yapı böler . Isı transferi değerleri sayısal yöntemler kullanarak her kareninsınırlarıgirişlerini kullanarak bu hücre için hesaplanır . Üçgenler ve ızgaralar hem de sonlu elemanlar ya da sonlu farklar bir alanı bölmek için kullanılır . Sayısal yöntemler başlangıç ​​koşullarına göreısı transfer denklemi bulmak
Sorunları
Çünkü , denklem , tüm koşullar için .

sayısal yöntemlergerçek çözümün bir yaklaşım sağlamak doğru olmayabilir . Sayısal yöntemler koşullargeçerli ayar verilenmodelin bir analizini sağlamak . Sistem değişkenleri doğrusal olmayan bir şekilde değişiyor eğer Sayısal yöntemlergelecekteki durumunu yakalamak değil . Sayısal yöntemler sayısal istikrarsızlık ve sayısal tutarlılık tabidir . Önemli bir parametre bölümlendirildiği tarafından elimine çünküdenklemler koşullara uymuyorsa zaman sayısal kararsızlık oluşturulur . Sayısal tutarlılık denklem sonuçlarının kesmecevabı nasıl etkilediğinietkisini ölçer . Bir değişken yedide biri ve 0.14 kesiliyor eşitse , tutarlı bir sayısal yöntem 0.143değişkenin değeri için kullanılan olsaydı dahaaynı veya benzer bir sonuç olacaktır .
Çözümler

Normalleştirme cebirsel denklemlerin diğer denklemlerin oranlarına denklemlerini dönüştürür ya da mümkün olduğu kadar çok değişken iptal eder . Küçük bir denetim birimleri kullanarak sayısal yöntemler kullanarak ilişkilihatayı azaltır . Bununla birlikte, aynı anda çözülecek denklemlerin sayısı artar. Denklem sayıda hesaplamaproblemhesaplamaları gerçekleştirmek için bilgisayar kullanılarak indirgenir. Denklemleri yeniden hesaplayarak ardından sınır koşulları içinnormalizasyon yöntemleri değişentutarlılık belirler . Yogesh Jaluria ve Kenneth Torrance " Hesaplamalı Isı Transferi " göre, " Mevcut analitik ve deneysel sonuçlar sayısal sonuçlarındoğruluğunu ve geçerliliğini kontrol önem arz etmektedir . "