Transmittances and frequency characteristics of two-dimensional temperature field of the spherical system in hyperbolic and parabolic model of heat conduction

• Autorzy: Gołębiowski J. , Zaręba M.

Warianty tytułu

PL

Transmitancje i charakterystyki częstotliwościowe dwuwymiarowego pola termicznego układu sferycznego w hiperbolicznym i parabolicznym modelu przewodnictwa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the article the hyperbolic and parabolic model of a two-dimensional temperature field in a spherical shield is investigated. The analysis is carried out in a transmissional conception and in a frequency domain. The input signal is a heat flux heating the system throughout is upper surface. The external side of the shield emits the heat by convection. The internal region is protected by a very efficient thermal insulation. After the formulation of the boundary problem with respect to a temperature, the spectral transmittances of the respective models are determined. With the aid of them the spectral characteristics of the screen are defined, which well illustrate the differences between the diffusion and wave heat propagation.

PL

W pracy badano hiperboliczny i paraboliczny model dwuwymiarowego pola temperatury w ekranie sferycznym. Analizę przeprowadzono w ujęciu transmisyjnym i w dziedzinie częstotliwości. Sygnałem wejściowym jest strumień cieplny nagrzewający układ przez jego górną powierzchnię. Zewnętrzna strona ekranu oddaje ciepło przez konwekcję. Wewnętrzny obszar chroniony zabezpiecza bardzo dobra izolacja termiczna. Po sformułowaniu granicznego zagadnienia względem temperatury, wyznaczono transmitancje widmowe odpowiednich modeli. Za ich pomocą określono częstotliwościowe charakterystyki ekranu, które dobrze ilustrują różnice w dyfuzyjnej i falowej propagacji ciepła.

Słowa kluczowe

PL

pole temperatury; model przewodnictwa

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 50, nr 3
• Strony: 265--280
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Gołębiowski J.

• Division for Theoretical Electrotechnics, Technical University of Białystok

autor

Zaręba M.

• Division for Theoretical Electrotechnics, Technical University of Białystok

Bibliografia

• 1. Gołebiowski: i J., Skorek A., Jordan A.J.: Transfer function method for analysis of temperature field. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 36, No. 6, 1993, pp. 1709-1713.
• 2. Gołębiowski J., Jordan A.J.: Transmittances and frequency characteristics of wave and diffusion heat transfer in die flat slab. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 36, No. 12, 1993, pp. 3099-3105.
• 3. Gołębiowski J., Skorek A., Jordan . A.J.: Amplitude frequency responses analysis of two models of heat transfer in the plano-parrallel distributed-parameter system. Systems Analysis-Modellingimulation. Vol. 17, No. 2, 1995, pp. 135-148.
• 4. Gołębiowski J.: Frequency-domain analysis for two models of thermal field in the hollow cylindrical shell. Archives of Electrical Engineering, Vol. XLIV, No. 3, 1995, pp. 439-452.
• 5. Gołębiowski J., Zaręba M.: Frequency domain models of wave and diffusion heat propagation in the spherical screen. Systems Analysis-Modelling-Simulation, Vol. 37, 2000, pp. 163-180.
• 6. HoIman J.P.: Heat transfer. Mc Graw-Hill, New York, 1986.
• 7. Hector L.G., Kim W.S., Özisik M.N.: Propagation and reflection of thermal waves in a finite medium due to axisymmetric surface sources. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 35, No. 4, 1992, pp. 897-912.
• 8. Chen H.T., Lin J.Y.: Analysis of two dimensional hyperbolic heat conduction problems. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 37, No. 1, 1994, pp. 153-164.
• 9. Yuen W.W., Lee S.C.: Non-Fourier heat conduction in a semiinfinite solid subjected to oscillatory surface thermal disturbances. ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 111, 1989, pp. 178-181.
• 10. Vedavarz A. Kumar S. Moallem i M.K.: Significance of non-Fourier heat waves in conduction. ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 116, 1994, pp. 221-224.
• 11. Beck J.V.. Cole K.D., Haji -Sheikh A., Litkouhi B.: Heat conduction using Green's functions. Hemisphere Publishing Corporation, London-Philadelphia, 1992.
• 12. Hoing G., Hirdes U.: A method for the numerical inversion of Laplace transforms. J. Comput. Appl. Math., Vol. 10, 1984, pp. 113-132.
• 13. Kora G.A., Korn T.M.: Mathematical handbook for scientists and engineers. Mc Graw-Hill, New York 1968.
• 14. Moon P.. Spencer D.E.: Field theory for engineers. D. Van Nostrand Company, INC, New York 1961.