در این مقاله، به بررسی حل عددی هدایت حرارتی غیرفوریه بر اساس مدل تاخیر زمان منفرد کسری در یک استوانه غیرهمگن توخالی ساخته شده از مواد هدفمند پرداخته شده‌است. برای این منظور، تمامی خواص ماده هدفمند به صورت کاملا متغییر و براساس قانون توانی در نظر گرفته ‌و تنها تاخیر زمانی و مرتبه کسری به صورت ثابت در نظر گرفته شده‌اند. استوانه به صورت یک‌بعدی و کاملا متقارن و بدون حضور منبع گرمایی در نظر گرفته شده‌است. مسئله در یک الگوریتم سعی و خطا به منظور یافتن مقادیر تاخیر زمانی و مرتبه کسری با استفاده از یک روش عددی ضمنی حل گردیده‌است. جهت اعتبارسنجی مسئله، نتایج بدست آمده از حل عددی تاخیر زمان منفرد کسری و حل عددی تاخیر زمانی دوگانه با نتایج بدست آمده از روش نیمه تحلیلی تاخیر زمانی دوگانه مقایسه شده‌است. در ادامه تاثیر پارامترهای غیرهمگنی بر روی ماکزیمم دمای گذرا و سرعت موج گرمایی مورد مطالعه قرار گرفته‌است. همچنین توزیع دمایی در جسم از لحظه ایجاد موج تا لحظه رسیدن به دمای پایا مورد بررسی قرار گرفته و در آخر به بررسی تاثیر تغییر تاخیر زمانی و مرتبه کسری بر روی توزیع دما در جسم پرداخته شده‌است.

واژه‌های کلیدی: هدایت حرارتی، مدل غیرفوریه، مدل تاخیر فاز منفرد کسری، مدل تاخیر زمان دوگانه، مواد هدفمند

متن کامل [PDF 857 kb]   (7638 دریافت)