کاربرد انتقال حرارت غیر فوریه ای در ماشینکاری با استفاده از تخلیه الکتریکی

در دهههای گذشته آزمایشات متعددی نشان می دهند که مدل انتقال حرارت فوریه ای در پیش بینی دمای قطعه جامد در حالت گذرا ممکن است به طور موفقیت آمیزی عمل ننماید. این تردید هنگامیکه به قطعه جامد شار حرارتی بسیار بالا وارد شود به یقین تبدیل خواهد شد. یکی از مواردی که شار حرارتی بسیار بالا به قطعه وارد می شود ماشینکاری با استفاده از روش تخلیه الکتریکی می باشد. اگر بخواهیم دمای قطعه را در هنگام ماشینکاری با استفاده از تخلیه الکتریکی یا همان دستگاه اسپارک بدست آوریم به ناچار می بایست از مدل تجدید نظ ر شده انتقال حرار ت کلاس یک استفاده نماییم. مدل اصلاح شده به نام "مدل هیپربولیک" یا "مدل غیر فوریه ای انتقال حرارت" شهرت دارد. در این مقاله قص دداریم تا با استفاده از روش جداسازی متغیرها دمای یک استوانۀ تحت عملیات اسپارک را بدست آوری م. لذ ا برای حل تحلیلی مذکور از مختصات استوانه ای بهره گرفته ایم. در انتها برای نمونه در چن د عد د ورنوت و عدد فوریه متفاو ت نمودارهای دمایی را برای استوانه مورد نظر بدست خواهیم آورد. مشاهده می نماییم هر چه عدد ورنوت بیشتر باشد، زمان مورد نیاز برای رسیدن دمای قطعه به حالت پایدار بیشتر خواهد بود. همچنین می توان مشاهد ه نمو د ب ا افز ایش عددورنوت، بیشینه و کمینه دمای قطعه، به ترتیب بیشتر و کمتر می شوند. با استفاده از نتایج بدست آمده ناگفته پیداست به علت تفاوت آشکار دمای حاصل شده از دو مدل فوریه ای و مدل غیر فوریه ای برای استوانه مورد نظر، استفاد ه از مد ل فوریه ای برای پیش بینی دمای قطعه استوانه ای حین عملیات اسپارک امری به خلاف واقعیت است.