Аналитические модели теплопроводности в двухфазных дисперсных средах. 2. Сравнение теории с экспериментами | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2024. № 91. DOI: 10.17223/19988621/91/6

Аналитические модели теплопроводности в двухфазных дисперсных средах. 2. Сравнение теории с экспериментами

Получено экспериментальное подтверждение ранее теоретически установленного факта, что область применимости аналитических моделей теплопроводности, которые не учитывают коллективное взаимодействие дисперсных частиц, значительно шире, чем это считалось ранее. Показано, что аналитическая формула Максвелла дает погрешность менее 2.7% во всем диапазоне концентраций и параметров фаз. Новая аналитическая зависимость, инвариантная относительно преобразования инверсии фаз, наилучшим образом описывает эксперименты в бинарных металлических смесях, когда не удается выделить непрерывную фазу.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 4

Ключевые слова

дисперсные среды, композитные материалы, взаимодействие дисперсных частиц, уравнение Лапласа, эффективный коэффициент теплопроводности

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Бошенятов Борис Владимирович	Институт прикладной механики РАН	доктор технических наук, главный научный сотрудник	bosbosh@mail.ru
Глазунов Анатолий Алексеевич	Томский государственный университет	доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией НИИ ПММ	gla@niipmm.tsu.ru
Ищенко Александр Николаевич	Томский государственный университет	доктор физико-математических наук, профессор, директор НИИ ПММ	ichan@niipmm.tsu.ru
Карнет Юлия Николаевна	Институт прикладной механики РАН	кандидат физико-математических наук, ученый секретарь	iam@iam.ras.ru

Всего: 4

Ссылки

Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. Ч. 1. 464 с.; Ч. 2. 360 с.

Архипов В.А., Васенин И.М., Усанина А.С., Шрагер Г.Р. Динамическое взаимодействие частиц дисперсной фазы в гетерогенных потоках. Томск: Изд. Дом Том. гос. ун-та, 2019. 328 с.

Псахье С.Г., Объедков А.Ю., Лернер М.И., Ищенко А.Н., Ивонин И.В., Бирюков Ю.А., Бузник В.М., Дунаевский Г.Е. Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: создание, строение, производство и применение / под ред. В.М. Бузника. Томск: Изд-во НТЛ, 2009. 192 с.

Бошенятов Б.В. Микропузырьковые газожидкостные среды и перспективы их использования. Saarbrucken: LAP LAМBERT Academic Publishing, 2016. 170 p.

Jeffrey D.J. Conduction through a random suspension of spheres // Proc. Roy. Soc. London. 1973. V. A335. Р. 355-367.

Samantray P.K., Karthikeyan P., Reddy K.S. Estimating effective thermal conductivity of two-phase materials // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2006. V. 49 (21-22). P. 4209-4219.

Струминский В.В., Гуськов О.Б., Корольков Г.А. Гидродинамическое взаимодействие частиц в потенциальных потоках идеальной жидкости // Доклады АН СССР. 1986. Т. 290, № 4. С. 820-824.

Felderhof B.U. Virtual mass and drag in two-phase flow //j. Fluid Mech. 1991. V. 225. P. 177-196.

Kristensson G. Homogenization of spherical inclusions // Progress In Electromagnetics Research, PIER. 2003. V. 42. P. 1-25.

Бошенятов Б.В., Глазунов А.А., Ищенко А.Н., Карнет Ю.Н. Аналитические модели теплопроводности в двухфазных дисперсных средах. 1. Теоретические исследования // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2023. № 86. С. 35-54.

Maxwell J.C. Electricity and magnetism. 1st ed. Clarendon Press, 1873.

Дульнев Г.Н., Новиков В.В. Процессы переноса в неоднородных средах. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1991. 248 с.

Бошенятов Б.В. Теплопроводность пузырьковых газожидкостных сред повышенной концентрации // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2017. № 45. С. 69-79.

Feitosa K., Marze S., Saint-Jalmes A., Durian D.J. Electrical conductivity of dispersions: from dry foams to dilute suspensions // Journal of Physics: Condensed Matter. 2005. V. 17, № 41. Р. 6301-6305.

Carson J.K., Lovatt S.J., Tanner D.J., Cleland А.С. Experimental measurements of the effective thermal conductivity of a pseudo-porous food analogue over a range of porosities and mean pore sizes // Journal of Food Engineering. 2004. V. 63. Р. 87-95.

Boudenne A., Ibos L., Gehin E., Fois M., Majeste J.C. Anomalous behavior of thermal conductivity and diffusivity in polymeric materials filled with metallic particles // Journal of Materials Science. 2005. V. 40. P. 4163-4167.

Бошенятов Б.В. Роль взаимодействия частиц в кластерной модели теплопроводности наножидкостей // Письма в ЖТФ. 2018. Т. 44 (3). С. 17-24.

Bedeaux D., Wind M.M., van Dijk M.A. The Effective Dielectric Constant of a Dispersion of Clustering Spheres // Z. Phys. B - Condensed Matter. 1987. V. 68. P. 343-354.

Ягупов А.И., Елагин А.А., Лыткин В.В., Бекетов А.Р., Баранов М.В., Денисенко В.И., Стоянов О.В. Применение композиционного материала "Нитрид алюминия-кремний-органический лак КО-916к" в качестве пазовой изоляции обмоток статора асинхронных электродвигателей малой и средней мощности // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16 (5). С. 161-166.

Ягупов А.И., Аскольд Р.Б., Баранов М.В., Стоянов О.В. Применимость современных моделей для оценки теплофизических характеристик кремнийорганического лака, наполненного тонкодисперсным нитридом алюминия // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16 (13). С. 129-132.

Бошенятов Б.В. К расчету эффективных коэффициентов переноса в монодисперсных суспензиях сферических частиц // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41 (3). C. 67-73.

McKenzie D.R., McPhedran R.C., Derrick G.H. The conductivity of lattices of spheres. II. The body centered and face centered cubic lattices // Proceedings of the Royal Society of London Ser. A. Mathematical and Physical Sciences. 1978. V. 362. P. 211-232.

Кашевский Б.Э., Кордонский В.И., Прохоров И.В., Хутская Н.Г. К вопросу о теплопроводности концентрированных суспензий // Прикладная механика и техническая физика. 1990. № 6. С. 95-96.

Van Dijk M.A., Broekman E., Joosten J.G.H., Bedeaux D. Dielectric study of temperature dependent aerosol of water/isooctane microemulsion structure // Journal de Physique. 1986. V. 47 (5). P. 727-731. :01986004705072700.

Landauer R. The electrical resistance of binary metallic mixtures // Journal of Applied Physics. 1952. V. 23, № 7. P. 779-784.