Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Composites Theory and Practice

1 2017

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: predictive schemes

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Effect of particle shape and imperfect filler-matrix interface on effective thermal conductivity of epoxy-aluminum composite

Pietrak K., Kubiś M., Langowski M., Kropielnicki M., Wultański P.

Composites Theory and Practice

2017

R. 17, nr 4

183--188

The predictions of major effective medium models and 2-dimensional numerical models implemented in Ansys Fluent were tested against the results of experimental measurements of macroscopic thermal conductivity for a polymer filled with aluminum powder. The examined composite may be regarded as a representative of materials used for heat management purposes, for example for the manufacture of electronic device housings. The study demonstrates the effect of particle shape and imperfect filler-matrix interface on the theoretical value of thermal conductivity of the considered material. It also creates the opportunity to discuss the versatility and accuracy of various methods devised to predict the effective thermal conductivity of heterogeneous materials. It was found that the effective medium approximation proposed by Duan et al., which considers the effect of the particle aspect ratio, outrivaled other predictive schemes in accuracy and cost-effectiveness. Effective medium approximations that assume spherically-shaped reinforcement as well as finite volume models implemented in Ansys Fluent, greatly underestimated the parameter in question.

Przewidywania popularnych, analitycznych modeli predykcyjnych efektywnej przewodności cieplnej kompozytów cząsteczkowych zostały porównane z danymi eksperymentalnymi uzyskanymi dla kompozytów polimerowych napełnionych proszkiem aluminiowym oraz z wynikami obliczeń numerycznych wykonanych metodą objętości skończonych w programie Ansys Fluent. Testowany materiał reprezentuje grupę materiałów stosowanych w technice cieplnej, np. do wytwarzania obudów urządzeń elektronicznych. Wyniki badania pokazują efekt kształtu wtrąceń oraz niedoskonałego kontaktu termicznego na granicy zbrojenie-osnowa na teoretyczną wartość efektywnej przewodności cieplnej rozważanego materiału. Są też podstawą do dyskusji na temat wad i zalet stosowania analitycznych metod przewidywania przewodności cieplnej materiałów kompozytowych (tzw. effective medium models). Najlepszą zgodność z eksperymentem otrzymano za pomocą jednego z modeli analitycznych (Duan i in.), który uwzględnia wydłużony kształt cząsteczek napełniacza. Przewidywania modeli analitycznych zakładających sferyczny kształt cząsteczek okazały się silnie zaniżone, podobnie jak przewidywania dwuwymiarowych modeli numerycznych zaimplementowanych w środowisku Ansys Fluent.