РОЗРАХУНОК ЕФЕКТИВНОЇ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ ПОРИСТОГО ТІЛА ДЛЯ УМОВ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВОГО НАГРІВАННЯ

Анотація

Метою дослідження є аналіз поля температурного градієнту, засобами математичного моделювання для визначення ефективної теплопровідності пористих заготовок з порошку молібдену в умовах електронно-променевого нагріву. 

Проаналізовано вклад різних механізмів перенесення тепла в умовах електронно-променевого нагрівання пористих заготовок. У результаті дослідження було отримано коефіцієнти лінійної залежності відносної теплопровідності пористого тіла від пористості. Доведено, що за умов швидкісного нагріву у вакуумі при розмірі пор до 25 мкм, визначальну роль відіграє кондуктивна теплопровідність, вплив інших механізмів можна не враховувати. Показано, що кондуктивна і сумарна теплопровідність пористого тіла може бути розрахована з деяким рівнем невизначеності, який зростає з ростом пористості виробу.

Запропоновано проводити розрахунки значення питомої теплопровідності пористого тіла шляхом комп’ютерного моделювання з застосуванням методу скінчених елементів. Даний підхід дозволяє кількісно і якісно оцінити теплофізичні параметри процесу спікання високоенергетичними джерелами нагріву з урахуванням пористості порошкових тіл.

Стаття містить детальний аналіз теплових ефектів, які притаманні процесу спікання, з побудовою математичних моделей теплопередачі в пористому середовищі. Результати дослідження можуть бути використані при розробці технології електронно-променевого спікання різних порошкових матеріалів, термообробці, оптимізації вже існуючих процесів.