ارتقای ساختار مدل آسایش حرارتی مبتنی بر پاسخ حسگرهای حرارتی پوست با استفاده از معادله انتقال حرارت غیر فوریه ای

Abstract

در تحقیق حاضر یک مدل آسایش حرارتی جدید مبتنی بر حسگرهای حرارتی پوست به کمک مبانی انتقال حرارت غیر فوریه‌ای در بافت‌های زنده توسعه داده‌شده است. این مدل جدید مفاهیم سرعت محدود انتشار اغتشاشات دمایی را با کمک معادلات غیر فوریه‌ای در نظر می‌گیرد. توصیف انتقال حرارت در بافت‌های زنده به دلیل دارا بودن ساختاری پیچیده و ناهمگن با سایر مواد متفاوت می‌باشد. مدل انتقال حرارت زیستی تأخیر فاز دوگانه که شامل دو جمله تأخیر زمانی می‌باشد، نمونه‌ای از انتقال حرارت غیر فوریه‌ای در بافت‌های زنده است. در این تحقیق، از این مدل برای تعیین توزیع دما در محل حسگرهای حرارتی پوست استفاده شده است. مدل جدید آسایش حرارتی با مقایسه نتایج تجربی موجود اعتبار سنجی گردید و نتایج خوبی حاصل شد. از آنجایی‌که پاسخ حرارتی حسگرهای پوستی بدن به دما و نرخ تغییرات آن در محل حسگرها وابسته است، پیش‌بینی صحیح این مؤلفه‌ها بسیار حائز اهمیت به نظر می‌رسد. در این مقاله ضمن بهبود مدل‌های پیشین، تأثیر انتقال حرارت غیر فوریه‌ای بر مشتق دما نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد وجود تأخیرهای فاز دوگانه تأثیر بسزایی در نرخ تغییر دما و در نتیجه پاسخ حرارتی حسگرهای بدن دارد.