شبیه سازی انتقال حرارت هدایت با مقاومت تماس غیرخطی در محیط های غیر همگن به روش المان مرزی

در تحقیق حاضر، مدل سازی عددی انتقال حرارت هدایت و سیستم حفاظت کاتدیک شبکه های گاز طبیعی به روش المان مرزی موردمطالعه قرارگرفته است. ابتدا معادلات حاکم بر مسیله و شرایط مرزی استخراج شده است. در مرحله بعد فرم انتگرال مرزی معادلات حاکم با استفاده از روش تقابل دوگانه به دست آمده است. در ادامه با حل عددی انتگرال مرزی معادلات حاکم به کمک روش المان مرزی و تقابل دوگانه، توزیع جریان و پتانسیل بر روی سطح لوله در حالت دوبعدی و سه بعدی تعیین شده است.انتقال حرارت هدایت با روش های کلاسیک دینامیک سیالات محاسباتی موردبررسی قرار گرفت و درنهایت مدل حاضر با روش معرفی شده حل شد و نتایج از هر دو روش مقایسه گردید.سپس در حالت سه بعدی و از نتایج قبلی زمانی که آند ولوله در فاصله زیادی از هم باشند از توزیع پتانسیل پیرامونی صرف نظر می شود از ترکیب این قضیه با روش تقابل دوگانه توزیع پتانسیل در امتداد محور لوله در محیط ناهمگن به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش پیشنهادی قادر به تعیین دما در مسایل انتقال حرارت هدایتی و توزیع پتانسیل در سیستم های حفاظت کاتدیکی با دقت مناسب باشد .

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت هدایت ، روش المان مرزی ، نواحی غیر همگن ، روش تقابل دوگانه ، حفاظت کاتدیک