НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НИУ «МЭИ»
Кафедра инженерной теплофизики
Лабораторная работа № 3
Определение эффективной теплопроводности композитного материала
Группа Тф-10-14
Вариант 3
Студенты Виноградов М.
Москва 2017
Постановка задачи
Вот так выглядит наша рабочая область
Мы ее упрощаем до таково состояние
Граничные условия сверху снизу выбраны 2 рода при (q=0), слевой и справой границы выбраны граничные условия 3 рода, при одинаковых коэффициентах теплоотдачи.
Дискретный аналог
Общей случай
Рассмотрим случай граничных условий 2 рода (q=0) для верхней стенки (j=1), используя аналог что и 2 задачи, перейдем сразу к финальному результату
В случаи когда (j=n2), получаем похожий результат.
Рассмотрим граничные условия 3 рода для левой границы
Программа для реализации этого
Дано
Проверим работоспособность программы при разбиении по (x) n1=50, по (y) n2=50; при (y=0)
Из-за высокого различия в коэффициентах теплопроводности, в области где имеется композитный материал температура должна практически не меняться, что и принципе и видно на графики.
Теперь перейдем к определению эффективной теплопроводности, которую можно определить
Проверим насколько измениться это значение, если (α=10α)
Проверим насколько измениться значение, если уменьшить температуры жидкости в 10 раз
Проверим насколько измяться, если Δ1 увеличить в 10 раз
Проверим насколько измяться, если λ1 увеличить в 10 раз
Как видно при изменение параметров схемы, эффективная теплопроводность практически не меняться остается примерно равной 0,92, а изменение, скорее всего из-за погрешности вычисление. Это связанно из-за того что принципиально схема не меняется, другими словами геометрия остается тоже самая, а соотношение параметров не измены остаются.