Background Image
 1 / 14 Next Page
Information
Show Menu
1 / 14 Next Page
Page Background

ТЕПЛОФИЗИКА И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ

ТЕПЛОТЕХНИКА

УДК 536.2

ОЦЕНКА МЕТОДОМ САМОСОГЛАСОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕКСТУРИРОВАННОГО КОМПОЗИТА

С ТРАНСВЕРСАЛЬНО ИЗОТРОПНЫМИ ЭЛЛИПСОИДАЛЬНЫМИ

ВКЛЮЧЕНИЯМИ

В.С. Зарубин

,

Г.Н. Кувыркин

,

И.Ю. Савельева

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

e-mail:

fn2@bmstu.ru

Для оценки компонент тензора эффективной теплопроводности представи-

тельного элемента структуры композита с трансверсально изотропными

включениями, имеющими форму эллипсоидов вращения, построена матема-

тическая модель теплового взаимодействия такого включения c однородной

средой. Эта модель в сочетании с методом самосогласования позволила вы-

числить эффективные коэффициенты теплопроводности представительного

элемента, которые затем были осреднены в соответствии с заданной тек-

стурной функцией композита. В конечном виде получены и количественно про-

анализированы расчетные зависимости для случая конической текстуры, в том

числе с рассеянием. Эти зависимости могут быть использованы для прогноза

компонент тензора эффективной теплопроводности текстурированного ком-

позита с эллипсоидальными включениями

(

в том числе пластинчатой и иголь-

чатой формы, характерной для некоторых наноструктурных элементов

)

.

Ключевые слова

:

композит, эллипсоидальные включения, представитель-

ный элемент структуры, тензор эффективной теплопроводности, текстурная

функция.

ESTIMATION OF EFFECTIVE HEAT CONDUCTIVITY

OF THE TEXTURED COMPOSITE WITH TRANSVERSE ISOTROPIC

ELLIPSOIDAL INCLUSIONS BY THE SELF-COUPLING METHOD

V.S. Zarubin

,

G.N. Kuvyrkin

,

I.Yu.

Savel’eva

Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation

e-mail:

fn2@bmstu.ru

The paper presents a mathematical model of thermal interaction between transversal

isotropic inclusions of a spheroidal shape and a homogeneous medium. This model

is built for estimating the effective thermal conductivity tensor components of a

representative element of the composite structure containing these inclusions. Both

the model and the self-coupling method allow calculating the effective thermal

conductivity coefficients of a representative element. The coefficients are averaged

according to the given texture function of the composite. The authors obtained some

calculation correlations for the case of the conical texture including scattering.

Quantitative analysis of these correlations is done. The correlations can be used

for estimating the effective thermal conductivity tensor components of the textured

composite with ellipsoidal inclusions

(

including those of both plate and needle shapes

which feature some nanostructural elements

)

.

Keywords

:

composite, ellipsoidal inclusions, representative structure element,

effective thermal conductivity tensor, texture function.

88

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 4