Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КОМПОЗИТА С ШАРОВЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ

Полный текст:

Аннотация

Исследованию теплопроводности композитов посвящено значительное количество работ. Нами предложен новый подход к решению задачи об эффективной теплопроводности, использующий моделирование процесса теплопроводности броуновским движением виртуальных частиц тепла. При таком методе рассматривается оценка температуропроводности, теоретически вычисляемая для однородного материала, и статистически оценивается ее значение для композита. В настоящей работе сравниваются два метода нахождения эффективного коэффициента теплопроводности композитов при помощи моделирования процесса теплопроводности броуновским движением виртуальных частиц тепла. Рассмотрен композит с шаровыми включениями материала, имеющего теплоемкость и теплопроводность иные, чем у матрицы. В компьютерном эксперименте моделируется процесс теплопроводности через плоский слой композита, нагретый с одной стороны в начальный момент. Статистически находится либо смещение центра тепловой энергии, либо вероятность прохождения виртуальной частицы тепла через слой за некоторое время, чтобы найти доверительный интервал для эффективного коэффициента теплопроводности. Результаты сравниваются с теоретическими оценками, предложенными другими авторами.

Об авторах

О. В. Пугачев
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Россия

доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры прикладной математики,

Москва



Зо. Т. Хан
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Россия

аспирант кафедры прикладной математики,

Москва



Список литературы

1. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Л.: Энергия, 1974. 264 с

2. Хорошун Л.П., Cолтанов Н.C. Термоупругость двухкомпонентных смесей. Киев: Наукова думка, 1984. 111 с

3. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 399 с

4. Зарубин В.C., Кувыркин Г.Н., Cавельева И.Ю. Эффективный коэффициент теплопроводности композита с шаровыми включениями // Тепловые процессы в технике. 2012. № 10. С. 470-474

5. Зарубин В.C., Кувыркин Г.Н. Эффективные коэффициенты теплопроводности композита с эллипсоидальными включениями // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2012. № 3. С. 76-85

6. Зарубин В.C., Кувыркин Г.Н., Cавельева И.Ю. Сравнительный анализ оценок коэффициента теплопроводности композита с шаровыми включениями. Наука и образование: электронное научно-техническое издание. 2013. № 7. С. 299-318. DOI: 10.7463/ 0713.0569319

7. Пугачев О.В., Хан З.Т. Нахождение эффективной теплопроводности композита методом моментов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, серия «Естественные науки». 2016. № 4. DOI: 10.18698/1812-3368-2016-4-28-39

8. Пугачев О.В., Хан З.Т. Теплопроводность композита с нетеплопроводными шаровыми включениями // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электр. журнал. 2015. № 5. С. 205-217. DOI: 10.7463/0515.0776224

9. Chen Y.-M., Ting J.-M. Ultra high thermal conductivity polymer composites. Carbon. 2002. Vol. 40. P. 359-362

10. Nan C.-W., Birringer R., Clarke D.R., Gleiter H. Effective thermal conductivity of particulate composites with interfacial thermal resistance. Journal of Applied Physics. 1997. Vol. 81. P. 6692-6699


Для цитирования:


Пугачев О.В., Хан З.Т. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КОМПОЗИТА С ШАРОВЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ. Научный вестник МГТУ ГА. 2017;20(2):83-93.

For citation:


Pugachev O.V., Han Z.T. MODELLING OF HEAT CONDUCTIVITY OF COMPOSITE MATERIALS WITH BALL INCLUSIONS. Civil Aviation High Technologies. 2017;20(2):83-93. (In Russ.)

Просмотров: 182


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)