fundamentals of heat and mass transfer solutions manual phần 4

BIẾT: máy bay bức tường, ban đầu có một phân bố nhiệt độ tuyến tính trạng thái ổn định với các ranh giới duy trì ở mức T (0, t) = T1 và T (L, t) = T2, đột nhiên kinh nghiệm một hệ thống nhất thể tích nhiệt do dòng điện. Ranh giới điều kiện T1 và T2 vẫn cố định theo thời gian. | PROBLEM KNOWN Plane wall initially having a linear steady-state temperature distribution with boundaries maintained at T 0 t T1 and T L t T2 suddenly experiences a uniform volumetric heat generation due to the electrical current. Boundary conditions T1 and T2 remain fixed with time. FIND a On T-x coordinates sketch the temperature distributions for the following cases initial conditions t 0 steady-state conditions t assuming the maximum temperature exceeds T2 and two intermediate times label important features b For the three-nodal network shown derive the finite-difference equation using either the implicit or explicit method c With a time increment of At 5 s obtain values of Tm for the first 45s of elapsed time determine the corresponding heat fluxes at the boundaries and d Determine the effect of mesh size by repeating the foregoing analysis using grids of 5 and 11 nodal points. SCHEMATIC E1 o c L 20 mm Tn 100 C q 2x107W m3 ASSUMPTIONS 1 Two-dimensional transient conduction 2 Uniform volumetric heat generation for t 0 3 Constant properties. PROPERTIES Wall Given p 4000 kg m3 c 500 J kg-K k 10 W m-K. ANALYSIS a The temperature distribution on T-x coordinates for the requested cases are shown below. Note the following key features 1 linear initial temperature distribution 2 non-symmetrical parabolic steady-state temperature distribution 3 gradient at x L is first positive then zero and becomes negative and 4 gradient at x 0 is always positive. b Performing an energy balance on the control volume about node m above for unit area find Ein - Eout Eg Est Tn - T T T 1 - tP k 1 12 À lm k 1 11 À lm q 1 Ax p 1 cAx im im Ax Ax At Fo T1 T2 - 2Tm -ầA Tm 1 - Tm pcp For the Tm term in brackets use p for explicit and p 1 for implicit form Explicit Implicit Tm 1 Fo tP T2p 1 - 2Fo Tm qAt pcp Tp Tm 1 Fo tP 1 TP 1 q Ay pcp 1 2 Continued. PROBLEM Cont. c With a time increment At 5s the FDEs Eqs. 1 and 2 become Explicit Implicit where Tn 1 75 Tm 1 TP 75 3 4 .

Không thể tạo bản xem trước, hãy bấm tải xuống
TỪ KHÓA LIÊN QUAN
TÀI LIỆU MỚI ĐĂNG
187    154    10    09-05-2024
Đã phát hiện trình chặn quảng cáo AdBlock
Trang web này phụ thuộc vào doanh thu từ số lần hiển thị quảng cáo để tồn tại. Vui lòng tắt trình chặn quảng cáo của bạn hoặc tạm dừng tính năng chặn quảng cáo cho trang web này.