استفاده از روش cese در مدل سازی عددی انتقال حرارت غیرفوریه ای

اخیراً، لیزرهای پالس کوتاه منجر به ظهور تکنولوژی های مدرن شده است. علاقه مندی به استفاده از این لیزرها در مواردی نظیر میکروماشین کاری ها، سیستم های میکروالکترومکانیکی، سختی سازی سطحی، ذوب و انجماد سریع فلزات و جراحی های پزشکی گسترش پیدا کرده و نیاز به مطالعه انتقال گرما در مقیاس های کوچک مکانی و زمانی بیش از پیش احساس می شود. کاملترین مدل هدایت غیرفوریه ای مدل ماکروسکوپی تأخیر فاز دوگانه بوده و در مطالعه حاضر با توجه به رفتار غیرفوریه ای انتقال گرمای هدایت در بررسی توزیع دمای ناشی از اعمال لیزر بر فیلم نازک فلزی و بافت بیولوژیکی بدن، از این مدل استفاده شده است. موفقیت درمان سرطان و انجام فرآیندهای لیزری روی فیلم های فلزی به پیش بینی دقیق و کنترل توزیع دما بستگی دارد. روش مکان-زمانی المان حل و المان بقاء (سی ای اس ای) یک چارچوب عددی جدید، دقیق، ساده، عمومی و منسجم به منظور حل قوانین بقاء در مکانیک محیط های پیوسته می باشد که مبرا از محدودیت های موجود در روش های عددی مرسوم است. در این روش نیازی به تنظیم نمودن پراکندگی های مصنوعی جهت سازگار نمودن خاصیت های حل محلی نیست و بنابراین از یک حل دقیق یکنواخت می توان خاطر جمع بود. این ویژگی باعث می شود که روش فوق یک حل کننده ایده آل برای مسائل با ماهیت موجی و پدیده های همراه با عدم پیوستگی یا گرادیان های شدید نظیر سیستم های احتراق، موج های ضربه ای و غیره باشد. در این مطالعه از روش سی ای اس ای به منظور شبیه سازی موج حرارتی ناشی از اعمال لیزر روی بافت بدن در دستگاه دکارتی و کروی یک بعدی استفاده شده است. همچنین توزیع دمای گذرا ناشی از اعمال لیزر پالس کوتاه بر فیلم فلزی یک بعدی و دو بعدی با استفاده از این روش مورد بررسی قرار گرفته است. عدم ایجاد نوسانات عددی در محدوده ناپیوستگی های شدید و رفتار کاملاً یکسان با بعدهای مکانی و زمانی از ویژگی های این روش می باشد.