DSpace Repository

Роль индуцированных теплопроводящих каналов в формировании теплоизолирующих свойств двухкомпонентных композиционных материалов

Show simple item record

dc.contributor.author Загинайло, Игорь Владимирович
dc.contributor.author Загінайло, Ігор Володимирович
dc.contributor.author Zaginaylo, Yhor
dc.contributor.author Максименюк, Яков Александрович
dc.contributor.author Максименюк, Яків Олександрович
dc.contributor.author Maksymeniuk, Yakiv
dc.contributor.author Писаренко, Александр Николаевич
dc.contributor.author Писаренко, Олександр Миколайович
dc.contributor.author Pysarenko, Oleksandr
dc.date.accessioned 2020-05-26T17:47:40Z
dc.date.available 2020-05-26T17:47:40Z
dc.date.issued 2016-03
dc.identifier http://smm.pgasa.dp.ua/article/view/90936
dc.identifier.citation Загинайло И. В. Роль индуцированных теплопроводящих каналов в формировании теплоизолирующих свойств двухкомпонентных композиционных материалов / И. В. Загинайло, Я. А. Максименюк, А. Н. Писаренко // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры. – Днепр, 2016. – Вып. 92. – С. 56-61. – (Энергетика, экология, компьютерные технологии в строительстве). en_US
dc.identifier.uri http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/3463
dc.description.abstract RU: Цель. Анализ влияния случайно размещаемых включений на локальные тепловые потоки в двухфазных композиционных материалах и эффективную теплопроводность указанных материалов. Методика. Моделирование размещения фаз в композите методом Монте-Карло, численное решение уравнения теплопроводности в неоднородной среде, расчет локальных тепловых потоков. Результаты. Исследованиями статистических распределений эффективной теплопроводности и концентрационных зависимостей ее среднего значения установлено, что эффективная теплопроводность двухфазных композитов и ее неустранимый разброс зависит от параметров размещения включений, в частности, от минимально возможной дистанции между ними. Изучение карт локальных тепловых потоков показало, что под действием внешнего градиента температуры и случайно разбросанных включений в фазе матрицы индуцируются теплопроводящие каналы, а также возникают экранированные области матрицы (т.н. темная матрица), плотность локальных тепловых потоков в которых сравнима с плотностями потоков через теплоизолирующие включения. Научная новизна. Впервые на основе проведенных расчетов показано, что эффективная теплопроводность двухфазных материалов с теплоизолирующими включениями в значительной мере определяется числом и протяженностью теплопроводящих каналов, индуцируемых в веществе матрицы под действием внешнего перепада температуры. Также показано, что часть теплопроводящей матрицы мало участвует в процессе теплопереноса, будучи экранированной включениями (эффект «темной матрицы»). Практическая значимость. Проведенные исследования позволили определить факторы, которые необходимо учитывать при дальнейшем развитии теории обобщенной проводимости для случайно-неоднородных композитных материалов. en_US
dc.description.abstract UK: Ціль. Аналіз впливу випадково розміщених включень на локальні теплові потоки в двофазних композиційних матеріалах і ефективну теплопровідність зазначених матеріалів. Методика. Моделювання розміщення фаз в композиті методом Монте-Карло, чисельне рішення рівняння теплопровідності в неоднорідному середовищі, розрахунок локальних теплових потоків. Результати. Дослідженнями статистичних розподілів ефективної теплопровідності і концентраційних залежностей її середнього значення встановлено, що ефективна теплопровідність двофазних композитів і її непереборний розкид залежить від параметрів розміщення включень, зокрема, від мінімально можливої дистанції між ними. Вивчення карт локальних теплових потоків показало, що під дією зовнішнього градієнта температури і випадково розкиданих включень в фазі матриці індукуються теплопровідні канали, а також виникають екрановані області матриці (т.зв. темна матриця), щільність локальних теплових потоків в яких порівнянна з щільністю потоків через теплоізольовані включення. Наукова новизна. Вперше на основі проведених розрахунків показано, що ефективна теплопровідність двофазних матеріалів з теплоізоляційними включеннями в значній мірі визначається числом і протяжністю теплопровідних каналів, індукованих в речовині матриці під дією зовнішнього перепаду температури. Також показано, що частина теплопровідної матриці бере незначну участь в процесі теплопереносу, будучи екранованою включеннями. Практична значимість. Проведені дослідження дозволили визначити фактори, які необхідно враховувати при подальшому розвитку теорії узагальненої провідності для випадково-неоднорідних композитних матеріалів.
dc.description.abstract EN: Purpose. Analysis of accidental placed inclusions impact on efficient thermal conductivity and local heat fluxes of two-phase composite materials. Method. Composite phase placement simulation by the Monte Carlo method, numerical solution of heat equation in a heterogeneous environment, local heat fluxes calculation. Results. The authors have studied the statistical distribution of the effective thermal conductivity and concentration dependences of its average value. Numerical experiments revealed that the twophase composites effective heat conduction and its irremovable variation depends on the inclusions placement options in particular by the minimum possible distance between them. The local heat fluxes maps study is showed that the heat-conducting channels in matrix phase are induced under the influence of external temperature gradient and randomly scattered inclusions. It found that the shielded regions (so-called ―dark matrix‖) appear in composite matrix. The dark matrix local heat fluxes density is comparable to the density of fluxes through the thermal insulation inclusions. Scientific novelty. As a result, the calculations showed that the two-phase materials effective thermal conductivity with insulating inclusions are largely determined by the number and length of the heatconducting channels which are induced in matrix by the external temperature difference. It was also found that the heat-conducting matrix certain volume, which is shielded by inclusions, does not affect on the heat transfer process. Practical meaningfulness. The numerical study allowed us to identify the factors that must be considered in the further development of the generalized conductivity theory for random inhomogeneous composite materials.
dc.language.iso ru en_US
dc.subject композиционный материал en_US
dc.subject эффективная теплопроводность en_US
dc.subject индуцированные теплопроводящие каналы en_US
dc.subject темная матрица en_US
dc.subject метод Монте-Карло en_US
dc.subject композиційний матеріал en_US
dc.subject ефективна теплопровідність en_US
dc.subject темна матриця en_US
dc.subject індуковані теплопровідні канали en_US
dc.subject composite en_US
dc.subject effective thermal conductivity en_US
dc.subject Monte Carlo method en_US
dc.subject induced heat-conducting channels en_US
dc.subject dark matrix en_US
dc.title Роль индуцированных теплопроводящих каналов в формировании теплоизолирующих свойств двухкомпонентных композиционных материалов en_US
dc.title.alternative Роль індукованих теплопровідних каналів у формуванні теплоізоляційних властивостей двокомпонентних композиційних матеріалів en_US
dc.title.alternative Induced thermally conductive channel influence on the formation of the insulating properties of binary composite materials en_US
dc.type Article en_US


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account