Abstrakt

Anwendung eines Fourier-motivierten Modells zur Verbesserung der wirtschaftlichen Dicke von mit Lithium legierten Aluminiumgusstöpfen

Abduljelili Popoola, Gbadebo I Olaton, Ismail A. Buliyaminu

In dieser Arbeit wurde auf Grundlage des Fourierschen Gesetzes der Wärmeleitung ein Modell zur Berechnung der wirtschaftlichen Dicke von Kochtöpfen beliebiger Form entwickelt. Außerdem wurde die Wirkung unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit und Größe der Aluminiumtöpfe auf deren wirtschaftliche Dicke untersucht. Die jährlichen Heizkosten und die wirtschaftliche Dicke eines 5500-l-Topfes aus reinem Aluminium wurden auf 145,8325 £ bzw. 9,00 mm geschätzt. Bei einem Aluminiumtopf, der mit 8 % metallischem Lithium legiert ist, reduzieren sich die jährlichen Heizkosten um 2,5 %, während die wirtschaftliche Dicke des Topfes um 92,0 % steigt. Das herausragendste Merkmal des Modells war seine Fähigkeit, das wirtschaftliche Dickenverhalten von Isolatoren, Leitern und hochleitfähigen Materialien in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit vorherzusagen und so zwischen den drei Materialklassen zu unterscheiden. Schließlich wurde ein ungefähres Gleichgewicht zwischen den Heizkosten durch die Dicke des Topfes und seinen Produktionskosten gefunden, was zur Einsparung von Energie und Ressourcen führt.