HEAT TRANSFER PROBLEMS WITH AND WITHOUT PHASE CHANGE IN CARTESIAN GEOMETRY

Abstract

This study is to show that there is a relationship between temperature qradients of time dependent heat conduction problems with and without phase change in the same medium. The solidification problem is solved by using analytical and numerical methods for three different types of boundary conditions in cartesian geometry. The results are correlated with the results of problems without phase change. These results have been found to be correlated with multiple correlation coefficients ranging between 0.98 and 1.00, which is statistically significant.

Keywords

• Heat conduction with phase change, Moving boundary problems, Solidification, Enthalpy method

KARTEZYEN GEOMETRİDE FAZ DEĞİŞİMLİ VE FAZ DEĞİŞİMSİZ ISI TRANSFERİ PROBLEMLERİ

Öz

Bu çalışma, bir ortam içerisinde zamana bağlı faz değişimsiz ısı iletiminin olması durumunda eşsıcaklık eğrilerinin hareket hızı ile, aynı ortam içerisinde faz değişimi olması durumundaki eşsıcaklık eğrilerinin hızıarasında bir ilişkinin olduğu fikrine dayanmaktadır. Bu ilişki, malzemenin iki fazına ait fiziksel özeliklere bağlıdır. Faz değişimi olmayan ısı iletimi problemlerinin analitik çözümleri var olduğundan bu tür bir ilişkinin bilinmesi, faz değişimi olması halinde katı-sıvı ara yüzeyinin bulunmasına olanak sağlayacaktır. Bu fikirden hareketle, kartezyen geometride üç farklı sınır koşul için katılaşma problemi analitik ve sayısal yöntemler kullanılarak çözülmüş ve faz değişimsiz problemlere ait çözümlerin sonuçlarıyla çoklu regresyon analizleri yapılarak korelasyon katsayıları 0.98 ile 1.00 arasında değişen ilişkiler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Faz değişimli ısı iletimi, Hareketli sınır problemi, Katılaşma, Entalpi yöntemi