Г.Н. Кувыркин
теплопроводности
l
м
= 0
,
1
Вт
/
(
м
·
K
)
. Композит армирован изотроп-
ными углеродными волокнами с коэффициентом теплопроводности
l
= 1260
Вт
/
(
м
·
K
)
. Определена объемная пористость
0
матрицы
после отверждения связующего. Полученные результаты представле-
ны ниже:
. . . . . . . . . . . .
0,14 0,21 0,28 0,35 0,38 0,46 0,53 0,56
0
. . . . . . . . . . . . .
0,041 0,052 0,108 0,103 0,129 0,191 0,236 0,248
l
*
1
, Вт
/
(
м
·
K
)
. . .
3,9 5,0 8,3 14,3 21,5 25,0 33,0 36,0
l
*
3
, Вт
/
(
м
·
K
)
. . .
198 291 396 490 531 633 663 695
В данном случае отношение
l
/
l
м
= 12 600
, что, согласно рис. 3,
соответствует максимальному значению возможной погрешности рас-
четов, близкой к единице, т. е. к 100 %. Тем не менее целесообразно
привести результаты расчетов по формулам (5), (6) и (14) c исполь-
зованием данных для ,
0
и значений
l
м
и
l
, приведенных выше,
приняв
l
1
=
l
3
=
l
:
. . . . . . . . . . . .
0,14 0,21 0,28 0,35 0,38 0,46 0,53 0,56
l
∘
1
, Вт
/
(
м
·
K
)
. . .
0,092 0,090 0,081 0,081 0,077 0,068 0,062 0,060
l
∘
3
, Вт
/
(
м
·
K
)
. . .
0,096 0,095 0,089 0,090 0,087 0,081 0,076 0,075
l
*
1
, Вт
/
(
м
·
K
)
. . .
0,122 0,138 0,143 0,169 0,172 0,184 0,201 0,214
l
*
3
, Вт
/
(
м
·
K
)
. . .
176 265 353 441 479 580 668 706
Ясно, что согласование измеренных и вычисленных значений
l
*
3
можно считать приемлемым, тогда как вычисленные значения
l
*
1
существенно меньше измеренных. Такое рассогласование вызывает
необходимость построения более точной математической модели пе-
реноса тепловой энергии в волокнистом композите в направлении,
перпендикулярном расположению волокон, применительно к ситуа-
ции, когда существует большое различие коэффициентов теплопро-
водности матрицы и волокна.
Заключение.
Полученные на основе построенной математической
модели переноса тепловой энергии в однонаправленном волокнистом
композите расчетные зависимости позволяют с приемлемой для прак-
тических целей оценивать эффективный коэффициент теплопровод-
ности такого композита в направлении расположения волокон. Однако
для оценки этого коэффициента в поперечном направлении (особенно
в случае большого различия коэффициентов теплопроводности матри-
цы и волокна, что характерно, например, для композита с полимерной
матрицей, армированной углеродными волокнами) требуется постро-
ение уточненной модели.
10
