ويعد فهم خصائص درجات الحرارة في معدات نقل الحرارة أمرا أساسيا لتحقيق الأداء الأمثل وكفالة السلامة، وتوفر أساليب عديدة أدوات فعالة لتحليل هذه الملامح، ولا سيما في النظم المعقدة التي يصعب فيها الحصول على حلول تحليلية.

الطرائق الرقمية للتحليل المؤقت

وتستخدم تقنيات عديدة مثل الفارق المحدود، والعنصر المحدود، وطرق الحجم المحدود، عادة في نماذج عمليات نقل الحرارة، وتفرق هذه الأساليب النظام في عناصر أو أحجام صغيرة، مما يتيح تقريب توزيع درجات الحرارة عبر الزمن والفضاء.

طريقة الفرق بين المواقع

وطريقة الاختلاف الزماني تشمل الاستعاضة عن المشتقات في معادلات نقل الحرارة بمعادلات مختلفة، وهي مناسبة لجديات بسيطة وتوفر التنفيذ المباشر للمشاكل الثابتة والمرورة.

مثال: موجز درجة الحرارة في قرص

النظر في أنبوب مع تدفق السوائل عبره، حيث تتباين درجة الحرارة على طول طوله، وباستخدام طريقة الاختلاف الزماني، يمكن حساب درجة الحرارة في كل نقطة بصورة متكررة، بالنظر إلى التدفئة الحرارية وآثار الاحتواء.

  • تفريق طول الأنابيب في قطاعات صغيرة
  • تطبيق شروط الحدود في الداخل والخارج
  • درجة الحرارة
  • تحليل الموجز الناتج عن التحسينات في التصميم