Управление температурным полем и его прогнозирование в нанокомпозиционных материалах - page 22

22
Н.И. Сидняев, Ю.С. Ильина, Д.А. Крылов
бесконечно тонкий источник (сток)
тепла с постоянной мощностью.
Рассмотрим температурные
профили в точках наблюдения. Точ-
ки наблюдения взяты аналогично
первому этапу исследования. На
рис. 11 представлены результаты
численного моделирования для тем-
пературного распределения в точках
1, 2 и 3 — это точки вблизи поверх-
ности, пространственное распреде-
ление которых было указано ранее.
Влияние стоков тепла на температу-
ру наноструктуры под областью с
постоянным подогревом ярко выра-
жено: если раньше объем прогре-
вался до температуры, подразумева-
ющей фазовый переход, то теперь
на оси симметрии температура не
превышает критического значения.
Наконец, сравним показатели
температуры в расчетном объеме
без применения и с применением
нанотрубок. На рис. 12 приведены
температурные профили точек, рас-
полагающихся на оси симметрии
(точка 1) и на углу расчетного объ-
ема (точка 2). Черным цветом вы-
делены графики температур в том
случае, когда нанотрубки не применяются. Красным цветом показаны
температурные профили точек наноструктуры с внедренными стоками
тепла — нанотрубками. Здесь температуры имеют синусоидальный
характер с максимумом в районе критической температуры. Только для
точки на углу расчетного объема виден небольшой всплеск температу-
ры после периода внешнего нагрева, чего можно избежать, применяя
большее количество стоков тепла или иную их геометрическую супер-
позицию.
Также было проведено исследование влияния горизонтального вне-
дрения нанотрубок на температурное поле наноструктуры. В ходе рас-
четов учитывалась возможность периодического функционирования
нанотрубок (период работы, когда гелий движется по сердечнику на-
нотрубки, оказывая термостабилизационное влияние на распределение
Рис. 11.
Изменение температуры в
точках наблюдения 1, 2, 3 в течение
времени
Рис. 12.
Показатели температур в
точках наблюдения:
1, 2 — точки на оси симметрии и на углу
расчетного объема (без учета стоков
тепла); 1
*
, 2
*
— с учетом стоков тепла
1...,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21 23,24
Powered by FlippingBook