Определение теплопроводности влажных газонаполненных полимерных материалов

Abstract

Представлена геометрическая модель структуры пенопласта с учетом влагосодержания и смачивания поверхности пор. Выполнено математическое описание процесса переноса тепла в трехкомпонентной модельной структуре влажного пенопласта с учетом диффузии пара в поровом пространстве. Предложен метод расчета эффективной теплопроводности влагосодержащих высокопористых газонаполненных полимерных материалов, в котором рассматривается модель влажного материала с твердым скелетом, более точно учитывается сопротивление пористой среды диффузии пара, определены условия перехода от частичного смачивания поверхности пор жидкостью к полному без необходимости определения эмпирических коэффициентов. Проведен вычислительный эксперимент, результаты которого показывают взаимное влияние влагосодержания, пористости и концентрации полимера на эффективную теплопроводность материала при заданной температуре.= A geometric model of the structure of the foam plastic is presented taking into account the moisture content and wetting of the pore surface. A mathematical description of the heat transfer process in a three-component model structure of wet foam is performed taking into account vapor diffusion in the pore space. A method for calculating the effective thermal conductivity of moisture-containing highly porous gas-filled polymer materials is proposed, which considers a model of a wet material with a solid skeleton, more accurately takes into account the resistance of the porous medium of vapor diffusion, defines the conditions for the transition from partial wetting of the pore surface with liquid to complete without the need for empirical coefficients. A computational experiment was conducted, the results of which show the mutual influence of moisture content, porosity and polymer concentration on the effective thermal conductivity of the material at a given temperature.