ИЗМЕРЕНИЕ ВКЛАДОВ РАЗЛИЧНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЕДАЧИ В РАДИАЦИОННО-КОНДУКТИВНЫЙ ПЕРЕНОС ТЕПЛА В ВОЗДУХОНАПОЛНЕННЫХ СЛУЧАЙНО РАССЕИВАЮЩИХ СТРУКТУРАХ

Цель. Изучение взаимосвязи структуры и свойств материалов с их способностью различным образом передавать тепло. Процедура и методы. Сопоставление теории и результатов практических измерений компонент теплопроводности случайной рассеивающей структуры с применением двух методик эксперимента и с модификацией радиационных свойств образцов. Результаты. Описана методика измерения толщины радиационно-кондуктивной релаксации и температурного скачка в среде возле экрана излучения, а также радиационной и кондуктивной компонент и суммарной теплопроводности среды. Определён вид зависимости и измерены компоненты теплопроводности в широком диапазоне толщин при сжатии волокнистого холста, включая кондуктивные вклады, обусловленные движением тепла через воздух и по волокнам. Оценено изменение радиационного вклада в теплопроводность вследствие металлизации поверхности волокон. Теоретическая и/или практическая значимость. Подтверждено, что разные способы измерения вкладов компонент теплопроводности материалов дают одинаковый результат. Определены условия минимума теплопроводности структуры в зависимости от её плотности. Продемонстрирован эффект от металлизации волокон на компоненты теплопроводности структуры.

радиационно-кондуктивный перенос тепла, случайная рассеивающая структура

1. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена; изд. 5-е перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1979. 416 с.

2. Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением / пер. с англ. М.: Мир, 1975. 934 с.

3. Viskanta R., Grosh R. J. Heat transfer by simultaneous conduction and radiation in an absorbing medium // Journal of Heat Transfer. 1962. Vol. 84. Iss. 1. P. 63-72. DOI: 10.1115/1.3684294.

4. Doornink D. G., Hering R. G. Transient Combined Conductive and Radiative Heat Transfer // Journal of Heat Transfer. 1972. Vol. 94. Iss. 4. P. 473-478. DOI: 10.1115/1.3449970.

5. Moore T. J., Jones M. R. Analysis of the conduction-radiation problem in absorbing, emitting, non-gray planar media using an exact method // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2014. Vol. 73. P. 804-809. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.02.029.

6. Кондратьев К. Я. Перенос длинноволнового излучения в атмосфере. М., Л.: Гос. изд-во технико-теорет. лит., 1950. 287 с.

7. Cormier J. G., Ciurylo R., Drummond J. R. Cavity ringdown spectroscopy measurements of the infrared water vapor continuum // Journal of Chemical Physics. 2002. Vol. 116. Iss. 3. P. 1030-1034. DOI: 10.1063/1.1425825.

8. Шампаров Е. Ю. Тепловой перенос в полупрозрачной среде // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. № 1. С. 133-140. DOI: 10.21883/JTF.2018.01.45497.2109.

9. Шампаров Е. Ю., Жагрина И. Н. Установка для прецизионных бесконвекционных измерений тепловой проницаемости материалов при температурах, близких к комнатной. Патент на полезную модель № 166709 РФ 17.11.2016, заявл. 01.04.2016 // Изобретения. Полезные модели: официальный бюллетень Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент). 2016. № 34 [Электронный ресурс]. URL: https://www1.fips.ru/Archive/PAT/2016FULL/2016.12.10/INDEX_RU.HTM (дата обращения: 12.06.2021).

10. Ward I. M. The molecular structure and mechanical properties of polyethyleneterephthalate fibers // Textile Research Journal. 1961. Vol. 31. Iss. 7. P. 650-664. DOI: 10.1177/004051756103100711.