Чисельне моделювання теплового поля в волокнистих композиційних матеріалах - Melentiev, R.Yu. (Праці Одеського політехнічного університету, 2016)
Стаття присвячена проблемам теплоперенесення в багатокомпонентному тілі з анізотропними теплофізичними властивостями, такими як полімерні композиційні матеріали з волокнистим наповнювачем і інші шаруваті системи. Мета: Мета цього дослідження полягає в визначенні температурного градієнта на поверхні, що нагрівається і оцінці теплоперенесення між компонентами тіла, що моделюється. Матеріали і методи: Аналітичні методи моделювання ускладнені анізотропією структури і властивостей композиційних матеріалів. Чисельні методи моделювання мають широкий інструментарій, що дозволяє уникнути багатьох припущень, скоротити час обчислень і наочно відобразити висновки. Результати: В роботі розглянуто становлення теплового поля від кільцевого джерела тепла в площині і просторі, що дозволяє оцінити процес теплового росповсюждення в одному шарі матеріалу і в їх поєднанні. Представлені результати чисельного моделювання дозволили встановити локації максимальної і мінімальної температур тіла, що нагрівається. Теплофізична анізотропія тіла обумовлює асиметричне поширення тепла. На поверхні, що нагрівається, виявлено яскраво виражений хвилеподібний температурний профіль, крім того, встановлено, що температура в деяких секторах крайнього шару значно перевищує середню температуру поверхні. Існування описуваного температурного градієнта знайшло підтвердження в попередньому експериментальному дослідженні автора. З метою спрощення структури моделі і зниження часу обчислення наступних або подібних задач було зроблено спробу зведення анізотропного тіла до ізотропного шляхом підбору теплофізичних властивостей. Отримана ізотропна модель має високий ступінь кореляції до оригінальної, проте вона менш інформативна і повинна коректуватися спеціальними коефіцієнтами.