• • • 1. 1. کاربردهای ساختارهای ساندویچی

       

       

   

   

استفاده ساختارهای ساندویچی لانه‌زنبوری در هوانوردی و کاربردهای فضایی است. کاربردهای این ساختار به‌طور روزافزون به دلیل سختی به وزن عالی که منجر به کاهش وزن می‌شود، در حال افزایش است]۴۱[.

• • • 1. 1. هدایت در صفحات لانه‌زنبوری

       

       

   

   

علی‌رغم آن‌که ساختارهای لانه‌زنبوری مزیت بسیاری در وزن و استحکام دارند اما توانایی آن‌ها در انتقال گرما به طریق هدایت کم است زیرا نسبت فضای خالی به جامد بالاست. معمولاً ضخامت و جنس هسته و صفحه‌های رویه طوری انتخاب می‌شوند که انتقال گرما را تقویت کنند اما به‌طورکلی طراحی صفحه‌های لانه‌زنبوری بنابر ملاحظات ساختاری و وزنی انجام می‌شود]۴۴[.
نازکی و طول افزایش‌یافته هسته لانه‌زنبوری سهم انتقال گرمای جانبی (موازی سطح) را در مقایسه با هدایت در صفحه رویه کاهش می‌دهد. محاسبات شامل هدایت جانبی معمولاً بر پایه هدایت و ضخامت صفحه رویه است]۴۴[.
شکل ‏۲‑۶ جهت جانبی و عرضی ]۴۴[
در مقابل، انتقال گرمای عرضی (از داخل لانه‌زنبوری) در طول مسیر به‌مراتب کوتاه‌تری انجام می‌شود اما این فرایند پیچیده‌ای است که شامل برهم‌کنش مکانیکی و حرارتی بین صفحه رویه و هسته و بین ماده ساختمان و ماده چسبنده می‌شود. روش استاندارد در نظر گرفتن دو بخش (گره) روی لانه‌زنبوری درحالی‌که مراکز جرم روی صفحه‌های رویه قرارگرفته است. جرم اختصاص داده‌شده ممکن است بسته به پوشش‌های به‌کاررفته و مواد دیگر تغییر کند اما فاصله بین این دو گره معمولاً به‌اندازه ضخامت هسته در نظر گرفته می‌شود. هدایت گرمایی بین دو گره بر اساس هدایت گرمایی هسته به‌صورت زیر تخمین زده می‌شود
(۲-۳۷)
که چگالی و c و m به ترتیب مربوط به هسته و جنس ماده‌ای که صفحه از آن ساخته شده است. برای لانه زنبوری‌های آلومینیومی، از ۱ w/m.k (هسته بسیار سبک) تا ۵w/m.k (هسته سنگین) تغییر می‌کند. مقدار هدایت در راستای عمق صفحه نیز برابر هدایت فلز هسته لانه‌زنبوری است]۴۴[.

• روش مدل‌سازی

مقدمه
در این کار مدل‌سازی شامل دو قسمت می‌شود: مدل جریان و انتقال گرما در لوله گرمایی به‌صورت دوبعدی با بهره گرفتن از روش حجم محدود و هم‌چنین مدل سه‌بعدی برای بررسی تأثیر لوله گرمایی در صفحات لانه‌زنبوری. مدل لوله گرمایی با بهره گرفتن از معادلات و روش گفته‌شده در فصل قبل به‌دست‌آمده مدل لوله گرمایی برای سه نوع سیال کاری به‌دست‌آمده و باهم مقایسه شده‌اند. در ادامه شرایط مرزی هم در این فصل ارائه شده است. هم‌چنین معادل صفحات لانه‌زنبوری نیز مدل شده و برای بررسی تأثیر هدایت گرمایی توزیع دما برای سه مقدار مختلف هدایت گرمایی به دست آمده است. شرایط مرزی نیز در ادامه ارائه شده است.

• 1. 1. هندسه لوله گرمایی و محدوده محاسبه

   

   

هندسه لوله گرمایی استوانه‌ای برای حل دوبعدی در جدول (۲-۳) آمده و در شکل (۲-۸) نشان داده شده است
جدول ‏۲‑۳ ابعاد لوله گرمایی

طول قسمت اواپراتور
۶۴ mm