Математична модель для визначення температури поверхні, покритої теплоізоляційним шаром

V. F. Chekurin, Yu. V. Boychuk

Анотація


Розглянуто математичну модель для визначення температури поверхні, покритої тонким теплоізоляційним шаром, за даними вимірювання значень температур вільної поверхні покриття і зовнішнього середовища. У моделі враховано кондуктивний та радіаційний механізми перенесення енергії в об’ємі шару, кондуктивний і радіаційний теплообмін з поверхнею, яку він покриває, конвективний та радіаційний теплообмін із зовнішнім середовищем на вільній поверхні покриття, яка здатна поглинати і відбивати теплове електромагнітне випромінювання. Наведено результати числових досліджень розв’язків нелінійної задачі на основі розробленого ітераційного методу.

 

Зразок для цитування: В. Ф. Чекурін, Ю. В. Бойчук “Математична модель для визначення температури поверхні, покритої теплоізоляційним шаром,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 63, No. 1, 161–172 (2020).


Ключові слова


складний теплообмін, математична модель, нелінійні задачі, ітераційний метод

Посилання


M. V. Borodai, I. D. Kolomiyets, D. M. Borodai, “Investigation of temperature effect on optical properties of thermal protective coating of reusable aerospace vehicles,” Vymir. Obchysl. Tekhn. Tekhnol. Prots., No. 1, 29–34 (2011).

I. A. Gusarova, T. A. Man’ko, “Study of thermal insulation properties of heat-resistant materials for reusable aerospace vehicles,” Visn. Dnipropetrovsk. Univ. Ser. Raket.-Kosm. Tekhn., Issue 17, vol. 1, 35–41 (2014).

M. N. Özişik, Complex Heat Exchange [in Russian], Mir, Moscow (1976); Radiative Transfer and Interactions with Conduction and Convection, Wiley Intersci. Publ., New York (1973).

V. A. Rozenenkova, N. A. Mironova, S. S. Solntsev, S. V. Gavrilov, “Ceramic coatings for thermal-protective high-temperature gradient materials,” Glass and Ceramics, No. 1, 29–32 (2013).

V. F. Chekurin, Yu. V. Boichuk, “Mathematical model for the emission infrared tomography of the temperature field in an isotropic layer,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 59, No. 1, 171–182 (2016); English translation: J. Math. Sci., 229, No. 3, 320–334 (2018), https://doi.org/10.1007/s10958-018-3680-9

Yu. Ye. Sheludyak, L. Ya. Kashporov, L. A. Malinin, V. N. Tsalkov, Thermophysical Properties of Components of Combustible Systems: A Handbook (ed. N. A. Silin), NPO Inform TEI, Moscow (1992).

V. K. Bityukov, V. A. Petrov, “Absorption coefficient of molten aluminum oxide in semitransparent spectral range,” Appl. Phys. Res., 5, No. 1, 51–71 (2013), https://doi.org/10.5539/apr.v5n1p51

V. Chekurin, Yu. Boichuk, “An iterative method for solving of coupled equations for conductive-radiative heat transfer in dielectric layers,” Adv. Math. Phys., 2017, Article ID 9139135 (2017), https://doi.org/10.1155/2017/9139135

K. Daryabeigi, G. R. Cunnington, J. R. Knutson, “Combined heat transfer in highporosity high-temperature fibrous insulation: Theory and experimental validation,” J. Thermophys. Heat Transfer, 25, No. 4, 536–546 (2011), https://doi.org/10.2514/1.T3616

M. Dehghan, Y. Rahmani, D. D. Ganji, S. Saedodin, M. S. Valipour, S. Rashidi, “Convection-radiation heat transfer in solar heat exchangers filled with a porous medium: Homotopy perturbation method versus numerical analysis,” Renewable Energy, 74, 448–455 (2015), https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.08.044


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.