Analytical solution of transient heat conduction through a hollow spherical thermal insulation material of a temperature dependant thermal conductivity

Other Title(s)

حل تحليلي لتوصيل الحرارة المتغير مع الزمن خلال مادة كروية مجوفة عازلة للحرارة ذات توصيل حراري متغير مع درجة الحرارة

Author

Abd al-Karim, Mashal Abd al-Amir

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 20, Issue 1 (31 Jan. 2014), pp.78-97, 20 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2014-01-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

20

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

تم حل المعادلة التفاضلية الغير خطية الأحادية البعد ذو الإحداثيات الكروية لانتقال الحرارة الغير المتغير مع معادلة محتبرية متوفرة مجوفة عازلة للحرارة ذات خاصية توصيل حراري متغير مع درجة الحرارة مأخوذة من معادلة مختبرية متوفرة باستخدام تحويل كرشوف.

تم افتراض أن هذه المادة العازلة كانت في البداية بدرجة حرارة منظمة و ثابتة.

ثم تعرضت إلى تغير مفاجئ في درجة الحرارة و بقيمة ثابتة عند نصف قطرها الداخلي.

تم اختيار أربعة مواد عازلة مختلفة.

تم التوصل إلى حل تحليلي مطابق عند المقارنة مع نتائج الحل التحليلي لتوزيع درجات الحرارة للحالات الأربعة بافتراض إن المادة العازلة للحرارة ذو خاصية توصيل حراري ثابتة و لا تغير مع درجة الحرارة.

تم استنتاج أن خواص المادة العازلة للحرارة و قيمة الضغط بين جزيئاتها له تأثير مباشر على مقدار كمية الحرارة المنتقلة و توزيع درجات الحرارة.

Abstract EN

The one-dimensional, spherical coordinate, non-linear partial differential equation of transient heat conduction through a hollow spherical thermal insulation material of a thermal conductivity temperature dependent property proposed by an available empirical function is solved analytically using Kirchhoff’s transformation.

It is assumed that this insulating material is initially at a uniform temperature.

Then, it is suddenly subjected at its inner radius with a step change in temperature.

Four thermal insulation materials were selected.

An identical analytical solution was achieved when comparing the results of temperature distribution with available analytical solution for the same four case studies that assume a constant thermal conductivity.

It is found that the characteristics of the thermal insulation material and the pressure value between its particles have a major effect on the rate of heat transfer and temperature profile

American Psychological Association (APA)

Abd al-Karim, Mashal Abd al-Amir. 2014. Analytical solution of transient heat conduction through a hollow spherical thermal insulation material of a temperature dependant thermal conductivity. Journal of Engineering،Vol. 20, no. 1, pp.78-97.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-354448

Modern Language Association (MLA)

Abd al-Karim, Mashal Abd al-Amir. Analytical solution of transient heat conduction through a hollow spherical thermal insulation material of a temperature dependant thermal conductivity. Journal of Engineering Vol. 20, no. 1 (Jan. 2014), pp.78-97.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-354448

American Medical Association (AMA)

Abd al-Karim, Mashal Abd al-Amir. Analytical solution of transient heat conduction through a hollow spherical thermal insulation material of a temperature dependant thermal conductivity. Journal of Engineering. 2014. Vol. 20, no. 1, pp.78-97.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-354448

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 88-97

Record ID

BIM-354448