การหาอัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านแผ่นครีบสี่เหลี่ยมผืนผ้าตรง ด้วยวิธีเชิงตัวเลขใน 3 มิติ

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอการหาอัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านแผ่นครีบสี่เหลี่ยมผืนผ้าตรงด้วยวิธีเชิงตัวเลขใน 3 มิติ โดยใช้วิธีสมดุลพลังงานเพื่อหาสมการผลต่างอันตะ แล้วหาผลเฉลยของสมการผลต่างอันตะด้วยวิธีทำซ้ำของ เกาส์-ไซเดล ซึ่งการคำนวณหาอัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านแผ่นครีบได้รวมผลของการแผ่รังสีความร้อนระหว่างผิวของแผ่นครีบกับสภาวะแวดล้อมและการพาความร้อนที่ผิวของแผ่นครีบสู่อากาศใช้ค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนเฉพาะจุด โดยการคำนวณกระทำที่สภาวะคงตัวและอุณหภูมิที่ฐานครีบมีค่าคงที่ ผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณด้วยวิธีเชิงตัวเลขใน 3 มิติ มีค่ามากกว่าที่ได้จากการคำนวณด้วยวิธีเชิงวิเคราะห์ใน 1 มิติ เนื่องจากผลของการแผ่รังสีความร้อน

คำสำคัญ: ครีบ สมการผลต่างอันตะ วิธีทำซ้ำของเกาส์-ไซเดล การถ่ายเทความร้อน วิธีเชิงตัวเลข

Abstract

The objective of this article is to present the determination of the heat transfer rates through a straight rectangular fin by the numerical method in 3 dimensions. The energy balance method is employed to determine the finite difference equations. The solutions of the equations are determined by the Gauss-Seidel iteration. Thermal radiation between the fin surfaces and the surrounding is concerned in the calculation and the local convection heat transfer coefficients are used in the calculation. The calculation is calculated under the steady-state condition and the constant temperature at the base of the fin condition. The results obtained from the calculation by the numerical method in 3 dimensions gained the values above the results from the calculation by the analytical method in 1 dimension because of the effect from thermal radiation.

Keywords: Fin, Finite Difference Equation, Gauss-Seidel Iteration, Heat Transfer, Numerical Method