Обобщенной зависимостью

** Оделевский В.И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных смесей // ЖТФ, 1951, т. 21, № 6, с. 667-685.

На протяжении длительного времени многими учеными делались попытки получить наиболее надежные и точные зависимости, устанавливающие функциональную взаимосвязь состава и структуры гетерофазных материалов с физическими характеристиками отдельных компонент и композиции. Для контроля изотропных гетерогенных многокомпонентных сред получен ряд классических зависимостей при определении содержания компонент по характеристикам обобщенной проводимости (электропроводность, теплопроводность, диэлектрическая проницаемость и т. д.).

Широко распространенным и достаточно эффективным методом теоретического исследования теплопроводности капиллярно-пористых тел и дисперсных сред является использование для этой цели принципа обобщенной проводимости [Л. 5-35, 5-36], базирующегося на аналогии между дифференциальными уравнениями стационарного потока теплоты, электрического тока, электрической и магнитной индукции, потока массы. Такая аналогия дает возможность использовать для расчета тепловой проводимости системы основные .соотношения электростатики и электродинамики.

Необходимо отметить, что использование принципа обобщенной проводимости оказывается наиболее эффективным, если оно сопровождается рассмотрением структуры материала, оценкой пористости системы, размеров частиц и пор,, способов контактирования частиц между собой, оценкой влияния кондуктивной, конвективной и радиационной составляющих на эффективную теплопроводность системы.

Эта зависимость была получена на основе принципа обобщенной проводимости путем выделения из рассматриваемой дисперсной системы элементарной ячейки, обладающей всеми свойствами системы, рассмотрения на основе метода электротепловой аналогии тепловых сопротивлений этой ячейки и вычисления ее

Необходимо остановиться подробнее 'на методике расчета эффективной теплопроводности твердых капиллярно-пористых тел. Здесь оказалось эффективным использование метода обобщенной проводимости [Л. 5-59, 5-72], Для двухфазной системы, твердая фаза которой состоит из двух или более компонентов, может быть рекомендована следующая методика расчета.

5-47.-Оделевский В. И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем. — ЖТФ, 1951, т. 21, № 6.

Необходимо отметить, что в предлагаемых зависимостях по определению теплопроводности, полученных на основании принципа обобщенной проводимости, структура полимерной матрицы принимается неизменной в процессе введения наполнителя. Однако такая постановка задачи не всегда отвечает действительности. Так, исследования наполненных кристаллических полимеров (Л. 86] показали, что под действием поверхности наполнителя изменяются кристаллическая структура полимерной .матрицы и теплофизические характеристики композиции. Об этом же свидетельствует и приведенный выше механизм структурообразования наполненных полимерных систем.

зультатам опытов. К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный и теоретический материал по определению приведенного коэффициента теплопроводности пористых систем. Рассмотрим основные модельные схемы, которые по постановке задачи и условиям протекания процесса теплопереноса близки к клеевым системам с пористой прослойкой. Наиболее распространенным и доступным методом теоретического исследования теплопроводности многофазных систем представляется применение принципа обобщенной проводимости некоторого квазиоднородного вещества [Л. 92]. В основу этого принципа заложена известная аналогия между дифференциальными уравнениями стационарного теплового потока, магнитной и электрической индукции, электрического тока и потока массы [Л. 15]. Такая аналогия позволяет использовать при расчете тепловой проводимости системы основные соотношения электродинамики и электростатики.

Принцип обобщенной проводимости заложен в основу вывода формулы Рэлея — Бургера [Л. 92]. Приведенная теплопроводность среды (клеевой прослойки) с равномерно распределенными по схеме кубической упаковки порами сферической формы определяется соотношением

84. Оделевский В. И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем.—«Журнал технической физики», *\Ш, т. 21, № 6.

Полученная зависимость (4.7) удовлетворительно согласуется с обобщенной зависимостью (4.5) при значении объемной пористости т = 0,4.

Анализируя полученный результат, можно найти среднее, одинаковое для всех опытов значение сстр, удовлетворяющее с определенной степенью точности всем зависимостям Nu = cReP'? с различной объемной пористостью. Так, при сстр=0,088 отклонение ССТР от сстр для всех восьми серий опытов не превышает ±11%'. Для нахождения обобщенной зависимости NuCTp= = ССТР Re стр во всем диапазоне изменения чисел Re была построена зависимость NuCTp=/(ReCTp) (рис. 4.3). Пересчет значений NuCTp и ReCTp производится по зависимостям (4.19) и (4.20). Можно отметить хорошее совпадение всех опытных данных с предложенной обобщенной зависимостью

Рис. 7.13. Сопоставление опытных данных значений а при кипении в большом объеме с обобщенной зависимостью (7.1):

Рис. 7.14. Сопоставление опытных данных значений а при кипении в большом объеме с обобщенной зависимостью (7.2):

Рис. 7.15. Сопоставление опытных данных значений а при кипении алканов фреонов и аммиака (б) с обобщенной зависимостью (7.2). Абсцисса графика

Рис. 8.14. Сопоставление опытных значений коэффициентов теплоотдачи при кипении в условиях вынужденного движения с обобщенной зависимостью (8.5):

Эта формула совпадает с обобщенной зависимостью (3-9) для случая постоянных физических свойств.

Эта формула совпадает с обобщенной зависимостью (3-9) для случая постоянных физических свойств.

ление усталости жаропрочных никелевых сплавов для промежуточных температур и больших баз испытаний по параметрам структуры, которые в свою очередь оцениваются исходя из температурно-временных условий согласно уравнению (1) Для оценки сопротивления усталости в качестве исходных данных необходимо располагать обобщенной зависимостью ограниченных пределов выносливости, информацией об исходной структуре сплава и кинетике ее формирования для высокотемпературного диапазона.

Располагая обобщенной зависимостью п = f(h/R) для типовых оболочечных конструкций, можно выполнить приближенную оценку упру-гопластической деформации в опасной точке.

График наглядно показывает отчетливое разделение опытных данных по эффективным сечениям ослабления золовой пыли в зависимости от рода сожженного топлива и дает возможность непосредственно установить численные значения коэффициентов А. Из графика видно также, что комплекс TF2/y позволяет объединить все опытные данные по коэффициентам ослабления единой обобщенной зависимостью от температуры источника излучения и средней удельной поверхности пыли.