Аналітичне дослідження процесів теплопровідності при високоінтенсивному нагріванні

Автор(и)

  • Natalia Kolesnychenko Одеська національна академія харчових технологій вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 65082, Україна https://orcid.org/0000-0002-2851-8050
  • Natalya Volgusheva Одеська національна академія харчових технологій вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 65082, Україна https://orcid.org/0000-0002-9984-6502
  • Iryna Boshkova Одеська національна академія харчових технологій вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 6508, Україна https://orcid.org/0000-0001-5989-9223

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79990

Ключові слова:

теплопровідність, параболічний тип, гіперболічний тип, швидкість поширення теплоти, мікрохвильове нагрівання

Анотація

Представлено аналіз моделей теплопровідності для високоінтенсивних процесів нагрівання щільних тіл. Визначено, що для існуючих технологічних умов високотемпературної обробки матеріалів швидкість нагрівання значно нижче критичної, вище якої слід ураховувати швидкість поширення теплоти. На основі рівняння теплопровідності із внутрішніми джерелами теплоти при урахуванні теплообміну з навколишнім середовищем отримано аналітичний розв'язок, що дозволяє розрахувати температуру в довільній точці напівобмеженого масиву в умовах нагрівання в мікрохвильовому полі

Біографії авторів

Natalia Kolesnychenko, Одеська національна академія харчових технологій вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 65082

Аспірант

Кафедра теплоенергетики та трубопровідного транспорту енергоносіїв

Інститут холоду, кріотехнологій та екоенергетики ім. Мартиновського

Natalya Volgusheva, Одеська національна академія харчових технологій вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 65082

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра теплоенергетики та трубопровідного транспорту енергоносіїв

Інститут холоду, кріотехнологій та екоенергетики ім. Мартиновського

Iryna Boshkova, Одеська національна академія харчових технологій вул. Дворянська, 1/3, м. Одеса, Україна, 6508

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра теплоенергетики та трубопровідного транспорту енергоносіїв

Інститут холоду, кріотехнологій та екоенергетики ім.. Мартиновського

Посилання

  1. Wetherhold, R. C., Seelman, S., Wang, J. (1996). The use of functionally graded materials to eliminate or control thermal deformation. Composites Science and Technology, 56 (9), 1099–1104. doi: 10.1016/0266-3538(96)00075-9
  2. Lukasiewicz, S. A., Babaei, R., Qian, R. E. (2003). Detection of material properties in a layered body by means of thermal effects. Journal of Thermal Stresses, 26 (1), 13–23. doi: 10.1080/713855763
  3. Ayzikovich, S. M., Aleksandrov, V. M., Vasilev, A. S., Krenev, L. I., Trubchik, I. S. (2011). Analiticheskie resheniya smeshannyih osesimmetrichnyih za-dach dlya funktsionalno-gradientnyih sred. Moscow: Fizmatlit, 192.
  4. Sheppard, L. M. (1988). Manufacturing ceramics with microwave: the potential for economical production. Am. Ceram. Soc. Bull, 67, 3041–3086.
  5. Bykov, Y. V., Egorov, S. V., Eremeev, A. G., Plotnikov, I. V., Rybakov, K. I., Semenov, V. E. et. al. (2012). Fabrication of metal-ceramic functionally graded materials by microwave sintering. Inorganic Materials: Applied Research, 3 (3), 261–269. doi: 10.1134/s2075113312030057
  6. Luo, Z., Jin, S., Chen, J. (2016). A reduced-order extrapolation central difference scheme based on POD for two-dimensional fourth-order hyperbolic equations. Applied Mathematics and Computation, 289, 396–408. doi: 10.1016/j.amc.2016.05.032
  7. Shen, W., Little, L., Hu, L. (2010). Anti-diffusive methods for hyperbolic heat transfer. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 199 (17-20), 1231–1239. doi: 10.1016/j.cma.2009.12.013
  8. Ordóñez-Miranda, J., Alvarado-Gil, J. J. (2012). Determination of thermal properties for hyperbolic heat transport using a frequency-modulated excitation source. International Journal of Engineering Science, 50 (1), 101–112. doi: 10.1016/j.ijengsci.2011.08.012
  9. Shashkov, A. G., Bubnov, V. A., Yanovskiy, S. Yu. (2010). Volnovyie yavleniya teploprovodnosti. Moscow: Editorial USSR, 296.
  10. Lyikov, A. V. (1967). Teoriya teploprovodnosti. Moscow, 600.
  11. Maurer, M. J., Thompson, H. A. (1973). Non-Fourier Effects at High Heat Flux. Journal of Heat Transfer, 95 (2), 284. doi: 10.1115/1.3450051
  12. Isaev, K. B. (2004). K voprosu ob uchete konechnoy skorosti rasprostraneniya tepla v tverdom tele. Tr. V Minskogo mezhd. foruma MMF-2004, 1–6.
  13. Kudinov, V. A., Kudinov, I. V. (2010). Ob odnom metode polucheniya tochnogo analiticheskogo resheniya giperbolicheskogo uravneniya teploprovodnosti na osnove ispolzovaniya ortogonalnyih metodov. Vestnik Samarskogo Tehnicheskogo universiteta. Seriya Fiziko-matematicheskie nauki, 5 (21), 159–169.
  14. Antimonov, M. S. (2008). Chislenno-analiticheskie metodyi resheniya zadach teploprovodnosti na osnove ortogonalnyih metodov vzveshennyih nevyazok. Ulyanovskiy gosudarstevenyi tehnicheskiy universitet, 24.
  15. Isayev, K. (2003). Application of solutions of inverse heat conduction problems for research of materials thermal conductivity in wide range of its values and temperatures. Proceed. 4-th Baltic Heat Transfer Conference. “Advances in Heat Transfer Engineering”, 201–208.
  16. Chester, M. (1963). Second Sound in Solids. Physical Review, 131 (5), 2013–2015. doi: 10.1103/physrev.131.2013
  17. Samarskiy, A. A., Nikolaev, E. S. (1978). Metodyi resheniya setochnyih uravneniy. Moscow: Nauka, 592.
  18. Lukas, R. (2005). Mikrowelleunterstütze Wärmt- und Stoffübertragung beim Trocknen und Entbindern Technischer Keramik. Dissertation zur Erlagung des akademischen Grades Doktor-Ingenieur. Freibur, 125.
  19. Willert-Porada, M. A., Borchert, R. (1997). Microwave sintering of metal-ceramic FGM. Functionally Graded Materials, 349–354. doi: 10.1016/b978-044482548-3/50058-5
  20. Chatterjee, A., Basak, T., Ayappa, K. G. (1998). Analysis of microwave sintering of ceramics. AIChE Journal, 44 (10), 2302–2311. doi: 10.1002/aic.690441019
  21. Averin, B. V. (2009). Obschaya shema resheniya kraevoy zadachi nestatsionarnoy teploprovodnosti s vnutrennimi istochnikami teplotyi dlya mnogosloynyih konstruktsiy. Vestnik Samarskogo Tehnicheskogo universiteta. Seriya Fiziko-matematicheskie nauki, 2 (19), 274–277.
  22. Shumskayte, M. Y., Glinskih, V. N. (2015). Analiz vliyaniya ob'emnogo soderzhaniya i tipa glinistyih mineralov na relaksatsionnyie harakteristiki peschano-alevritovyih obraztsov kerna. Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanyih mestorozhdeniy. Vsesoyuzn. NII organizatsii, upravleniya i ekonomiki neftegazovoy promyishlennosti, 7, 35–38.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-10-30

Як цитувати

Kolesnychenko, N., Volgusheva, N., & Boshkova, I. (2016). Аналітичне дослідження процесів теплопровідності при високоінтенсивному нагріванні. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(8 (83), 26–31. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79990

Номер

Том 5 № 8 (83) (2016): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Natalia Kolesnychenko, Natalya Volgusheva, Iryna Boshkova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.